刘羲叟的学识与著作是多方面的，尤其在史学研究方面的成就较为突出。《宋史》还记载：刘羲叟精通算术之学，颇有造诣，而且说他有”观天象而知人事“的本领。
历法泰斗
刘羲叟没有什么惊天动地的政绩，但在学术研究方面却令世人刮目相看。
《宋史·刘羲叟传》记载刘羲叟“尤长于星历、术数”。唐宋八大家之一的曾巩曾言：刘羲叟“星历、数术尤得其要。”（曾巩《刘羲叟传》）刘羲叟早在高都期间，就写成了《刘氏辑历》（亦称《刘氏辑术》）。其历法被称之为“羲叟历法”。史书赞其：“‘羲叟历法’，远出古今上，有杨雄、张衡所未喻者。”《宋书》
《长历》是刘羲叟编制的一部从战国到五代的万年历谱，它大体上依据各个时期的通行历法，按年月日依次编朔闰，抵牾之处则照实际情况略加调整。当时历学首推刘羲叟为第一，他为同时期人所推重，“皆遵用之”。北宋易学大师邵雍，以毕生精力经营《皇极经世》，其书亦采用《长历》。
史学名家
刘羲叟的学识与著作也是多方面的，在史学研究方面的成就也很突出。
刘羲叟博涉经史，欧阳修赞他“其辞章精博，学识赅明，议论有出于古今，文字可行于当世。”他曾为司马迁《史记》“八书”之一的《天官书》作注，史书记载他著有《十三代史志》，只是未有流传下来。在史学方面贡献最大的是参予《新唐书》和《资治通鉴》的编修。
预测奇才
《宋史》中记载，刘羲叟有“观天象而知人事”的本领。《名臣碑传琬琰之集》亦云：“其占日月星辰无或不验。”尤其是在预测人的生老病死时，屡屡应验。
晓霁望嵩丘，白云半岩足。氛氲涵翠微，宛如嬴台曲。
故人昔所尚，幽琴歌断续。变化竟无常，人琴遂两亡。
白云失处所，梦想暧容光。畴昔疑缘业，儒道两相妨。
前期许幽报，迨此尚茫茫。晤言既已失，感叹情何一。
始忆携手期，云台与峨眉。达兼济天下，穷独善其时。
诸君推管乐，之子慕巢夷。奈何苍生望，卒为黄绶欺。
铭鼎功未立，山林事亦微。抚孤一流恸，怀旧日暌违。
卢子尚高节，终南卧松雪。宋侯逢圣君，骖驭游青云。
而我独蹭蹬，语默道犹屯。征戍在辽阳，蹉跎草再黄。
丹丘恨不及，白露已苍苍。远闻山阳赋，感涕下沾裳。
