早在20世纪40年代贺麟就指出：“写中国哲学史最感棘手的一段，就是魏晋以来几百年佛学在中国的发展，许多写中国哲学史的人，写到这一期问，都碰到礁石了，然而这一难关却被汤用彤先生打通了。”实际上《汉魏两晋南北朝佛教史》一书主要是以两条线索来打通这一难关的，即一方面疏寻佛教思范之脉络及宗派之变迁，另一方面则随时留意于作为外来宗教文化的佛教与本土文化之关系。这有一个历史过程，即汉代为佛教初传期，其势力甚小，乃不能不依附中国道术而成为佛道。而在教理方面则仍接近印度佛教无我轮回之原旨，而主精灵不灭，倡省欲去奢，仁慈好施，在行道方面则附以禅法。所以，佛教常被视为96种道术之一，在进入中国后相当长一段时间内，并不为众人耳闻目睹。
汉魏之际，中国学术以清谈之渐靡而至玄风之飘起。这时佛教已拥有较多可资为据之汉译佛经，一方面乃脱离方术，另一方面则进而高谈清静无为，依附玄学而成为佛教玄学。南北朝时期，佛教呈现出南华北淳的学风之异。北方佛教重宗教行为，且与经学俱起侈弘，末期经论讲习之风大盛，下接隋唐之宗派。南方则偏尚玄学义理，上接魏晋之佛玄。汤用彤认为，隋唐可渭佛教之鼎盛期，佛教自身已具统一性、独立性、国际性、系统化等特点。宗派的确立使中国佛教呈现出多元竞起的极盛局面，一些宗教的完全中国化不仅使其获得了在中国本土扎根生长的生命力，更使其成为中国文化的一个有机组成部分，影响了此后中国主流文化的新生和发展。然而，盛极必衰，五代后的中国佛象因精神非旧，更受孔教复兴之排斥，而仅能存其躯壳。这幅中国佛教兴衰史的画面，既有辉煌壮观的气势，更有精细的局部雕刻。
可以说，汤用彤清晰而又深刻地勾勒了魏晋时期中华学术思想史。他认为这种变化非骤溃而至，乃渐靡使然。他从分析《人物志》入手，说明该书中蕴含的社会思潮乃是汉学向玄学演进的中介。《人物志》一书是在汉代品鉴人物的时风中形成的名学之集大成者，以检定形名为中心。该书上接汉代之清议，却又不同于正始年间之清谈，学理上尚限于循名责实，纯粹高谈性理及抽象原则并不多见。但谈论既久，由具体入事至抽象玄理，乃学问演进之必然趋势；而且《人物志》已采道家老学之旨，因而下启正始老学兴盛之风。所以，汤用彤称汉魏之际的名学为准玄学，他认为形名之辨作为汉魏之际的时风为玄学的兴起做好了理论上的准备。
从各种史实基础上，汤用彤以其深厚的西方哲学素养和敏锐的理论洞察力，揭示了汉学与魏晋玄学的差异之本质所在。他认为，汉代学术是儒家学说与阴阳家道德思想的杂烩，谈名教，重元气，对天地万物的总体观没有超出宇宙生成论，以元气为宇宙生成之质料。而玄学则贵尚玄远，论天道则不拘构成质料，而进探本体存在，论人事则轻忽有行之迹，而专期神理之妙用。从哲学的高度来看，汉代思想向魏晋玄学的演进实质上是从宇宙生成论进展到本体论。在他看来，以玉弼为代表的贵无论和以向秀、郭象为代表的崇有论都以本末有无之辨为其学说之核心，皆属形上学。所不同的是，前者以无为最高本体，落实到人生学上则以反本为鸽，后又发展出越名教而任自然的激进思想；后者以有为真实，在人事上则主张调和名教与自然。但二者都属有无之学或本末之学，皆为本体论。从哲学角度而言，玄学经历了从贵无到崇有（形上学）和从反本到逍遥（入生学）的演变历程；从思想资源的角度而言，则可以说汉魏之际名学较盛，正始时期老学较盛，元康时期庄学较盛，东晋时期佛学较盛。这样，汤用彤不仅最早揭示了玄学之为玄学的本质之所在，而且勾画了玄学演变的逻辑历程。
的确，《汉魏两晋南北朝佛教史》和《魏晋玄学论稿》这两部传世之作，乃珠联壁合，互相发明，既理清了佛教思想自身的演变之迹，也揭示了中国学术思想自身发展的自主性、连续性，从而解开了中古时期印度佛教和中印文化的关系这一历史文化难题。关于这一点，汤用彤的结论是：“玄学与印度佛教，在理论上没有必然关系”；“反之，佛教倒是先受玄学的洗礼，这种外来思想才能为我国人士所接受”；“不过以后佛学对玄学的根本问题有更深一层的发挥”。所以，当贺麟在50多年前评价汤用彤“基于对一般文化的待续性和保存性”，而阐发的关于“中国哲学发展之连续性”的“新颖而深切的看法”时，就曾指出：汤著中“宏通平正的看法，不惟可供研究中国哲学发展史的新指针，且于积极推行西化的今日，还可提供民族文化不致沦亡断绝的保证。而在当时偏激的全盘西化声中，有助于促进我们对于民族文化新开展的信心。”。这句话确实最精当和深刻地揭示了汤用彤学术成果的根本价值与内蕴。
对于学木方法论，汤用彤所作的“熔铸古今，会通中西”的尝试也相当引人入胜。他一方面自觉脱除前朝经师之旧染，融西史之法于国学之中，另一方面弘扬中国学术传统中的优秀方法，并通过赋予它们以现代精神而发扬光大。在完成《汉魏两晋南北朝佛教史》之后，汤用彤在该书的跋语中对其学术方法论作了以下总结：“佛法，亦宗教，亦哲学。宗教情绪，深入人心，往往以莫须有之史实为象征，发挥神妙之作用。故如仅凭陈迹之搜讨，而无同情之默应，必不能得其真。哲学精微，悟入实相，古哲慧发天真，慎思明辨，往往言约旨远，取譬虽近，而见道深弘。故如徒于文字考证上寻求，而乏心性之体会，则所获者仅其糟粕而已”。通过以上论述，一种以负面方式表述出来的方法论思想便明白可见：后人固然应重视史料之搜讨，但由于感情或心理因素在宗教中扮演着非常重要的角色，故尤须有同情之默应，如此方可领悟先贤的本意，超越乾嘉的考证功夫固然必不可少，不过由于一些寺教如佛教乃是一种智慧觉迷求解脱之哲学，还须有切身体会，经过仔细思考、体证会通，才可获取古人思想的精髓及其深刻内涵。
从学术角度而言，汤用彤的方法论原则可谓有其渊源。他“幼承庭训，早览乙部”，于史籍兴趣甚浓。其父雨三公教子，“虽谆谆于立身行己之大端，而启发愚蒙，则常述前言往行以相告诫”。汤用彤1911年自北京顺天学校考入清华学校后，虽浸淫于洋化教育长达7年之久，但他并未逐新潮之浪而去。对国故的眷念使他“寄心于玄远之学，居恒爱读一典”，特别热情地参加清华国文特别班的学习。此种训练和早年的庭训让他养成了一种交友千古，于前圣往哲附随一种温情之敬意的情怀。
40年代，颠连南渡而止于昆明的汤用彤还曾拟用文德尔班以问题为中心的哲学史框架撰写一部《魏晋玄学史》。凡此皆说明其思想与文德尔班也有颇多契合之处；文氏认为哲学史既是一问语文——历史的科学，也是一门批判——哲学的科学。前一种性质决定了治哲学史者必须对历史资料作全面的检验、爬梳，后一种性质则要求治哲学者不能以其个人的理论或哲学信念为批判之标准，而须用一种开明的历史远见静观历史上的思想著作，由于尊敬别人而克制自己，不去责怪哲学界的杰出之士对于后起之秀的才智茫然无知，那种从“当前的思想成就”出发，靠咒骂或鄙视古人思想过活的做法完全是愚蠢无知的骄傲。