趙孟頫博學多才，能詩善文，懂經濟，工書法，精繪藝，擅金石，通律呂，解鑒賞。特別是書法和繪畫成就最高，開創元代新畫風，被稱為“元人冠冕”。在繪畫上，山水、人物、花鳥、竹石、鞍馬無所不能；工筆、寫意、青綠、水墨，亦無所不精。他在我國書法史上已占有重要的地位。自五歲起，趙孟頫就開始學書，幾無間日，直至臨死前猶觀書作字，可謂對書法的酷愛達到情有獨鐘的地步。他善篆、隸、真、行、草書，尤以楷、行書著稱於世，《元史》本傳講，“孟頫篆籀分隸真行草無不冠絕古今，遂以書名天下”。元鮮於樞《困學齋集》稱：“子昂篆，隸、真、行、顛草為當代第壹，小楷又為子昂諸書第壹。”其書風遒媚、秀逸，結體嚴整、筆法圓熟、世稱“趙體”。與顏真卿、柳公權、歐陽詢並稱為楷書“四大家”。趙孟頫傳世書跡較多，代表作有《千字文》、《洛神賦》、《膽巴碑》、《歸去來兮辭》、《蘭亭十三跋》、《赤壁賦》、《道德經》、《仇鍔墓碑銘》等。著有《尚書註》、《松雪齋文集》12卷等。
徽宗酷愛藝術，在位時將畫家的地位提到在中國歷史上最高的位置，成立翰林書畫院，即當時的宮廷畫院。以畫作為科舉升官的壹種考試方法，每年以詩詞做題目曾刺激出許多新的創意佳話。如題目為“山中藏古寺”，許多人畫深山寺院飛檐，但得第壹名的沒有畫任何房屋，只畫了壹個和尚在山溪挑水；另題為“踏花歸去馬蹄香”，得第壹名的沒有畫任何花卉，只畫了壹人騎馬，有蝴蝶飛繞馬蹄間，凡此等等。這些都極大地刺激了中國畫意境的發展。 他對自然觀察入微，曾寫到：“孔雀登高，必先舉左腿”等有關繪畫的理論文章。廣泛搜集歷代文物，令下屬編輯《宣和書譜》、《宣和畫譜》、《宣和博古錄》等著名美術史書籍。對研究美術史
《梅花繡眼圖》宋 趙佶有相當大的貢獻。 徽宗還喜愛在自己喜歡的書畫上題詩作跋，後人把這種畫叫“禦題畫”。由於許多畫上並沒有留下作者的名字，他本人又擅長繪畫。對鑒別這些畫是否是趙佶的作品有不小的難度。有壹觀點確定他的真跡有《詩帖》 《柳鴨圖》《池塘晚秋圖》《竹禽圖》《四禽圖》等，而《芙蓉錦雞圖》《臘梅山禽圖》是禦題畫。 另外，徽宗獨創的瘦金體書法獨步天下，直到今天相信也沒有人能夠超越。這種瘦金體書法，挺拔秀麗、飄逸犀利，即便是完全不懂書法的人，看過後也會感覺極佳。傳世不朽的瘦金體書法作品有《瘦金體千字文》、《欲借風霜二詩帖》、《夏日詩帖》、《歐陽詢張翰帖跋》等。此後八百多年來，迄今沒有人能夠達到他的高度，可稱為古今第壹人。