黃永年先生學識廣博，視野開闊，其深厚的文獻功力，當世學界罕有其匹。他幾十年潛心精研，著作等身，在歷史學、中國古代文學和古文獻學等諸多研究領域均有精深造詣，不僅是中國古代史尤其是北朝隋唐史及唐代文學、古典詩詞小說的著名研究專家，更在版本學、目錄學、碑刻學、古籍整理等領域內做出了開拓性的貢獻，是古文獻學學科的壹代宗師。
黃永年先生先後師從史學大師呂思勉先生、顧頡剛先生、童書業先生，受業名門，學有淵源。他早在大學學習期間發表的論文就引起學界關註，受到著名史家陳寅恪先生的嘉許。近六十年的生涯裏，他筆耕不輟，即使在錯劃右派期間，仍未放棄學術追求，其間撰寫有關唐代經濟和碑刻書法的文章，直到“文革”以後才陸續發表。 二十世紀80年代到90年代初，黃永年先生主要從事唐史研究，兼及古典詩詞和小說。研究玄武門之變、武周政權及其影響、宦官與禁軍、肅代朝政局、涇師之變、二王八司馬政局、元和後期黨爭。弄清楚這些無非是權力之爭，而並非如通常所說庶族士族之爭。
黃永年先生在90年代中後期又上溯北齊、北周和楊隋，探討這壹時期的史事。弄清楚北周實較北齊落後而被視為夷狄，周之滅齊惟恃府兵之強實為落後吞滅先進，但府兵緣隋開皇時“墾田籍帳，壹與民同”而失去戰鬥力，文武合壹之關隴集團在隋至唐初亦不復存在。其中仍多有與陳寅恪先生舊說之異同之處。
至於古典文學方面，則寫過《士先器識而後文藝正義》、《長恨歌新解》等文字，並發現了僅存的元刻《新編紅白蜘蛛小說》殘頁，點校了《西遊證道書》並考知《西遊記》成書經過和版本源流，考知《西洋記》金碧峰的本來面目。黃永年先生註重運用馬克思主義歷史觀來指導學術研究，抵制所謂“古為今用”之類的庸俗方法，並註重解決歷史研究中的實際問題，諸多研究成果以史料紮實、考證細密、見解精卓而引起學術界的廣泛矚目和推重，他的學術論文多收在已結集出版的《唐代史事考釋》、《文史探微》、《文史存稿》、《樹新義室筆談》、《學苑零拾》、《學苑與書林》等著作中。尤其是凝聚他數十年心血研究中古史的力作《六至九世紀中國政治史》，以歷史上北朝至中晚唐壹系列影響巨大的事件和制度為重點，進行了系統考察，他以敏銳的歷史洞察能力，全面深厚的文獻功底，縝密嫻熟的考據方法，不僅厘清了諸多千古疑案，大大擴展了對這壹時期某些重大史實的深入認識，填補了北朝及隋唐史研究的空白，而且以歷史發展的宏觀視野，提出若幹獨具創見的新觀點，代表著研究這壹時期政治史的最高水平，充分展現了壹代史學大家的風範。
黃永年先生參與了古文獻學學科體系的創立和建設，撰寫了《古籍整理概論》、《古籍版本學》、《古文獻學四講》、《史部要籍概述》、《子部要籍概述》和《唐史史料學》等多部著作，享有很高聲譽，被中國國內多所著名大學選作教材，為文獻學人才的培養，發揮了重要作用。黃先生還積極從事古籍整理事業的實踐，精心標點校勘《類編長安誌》、《雍錄》、《西遊證道書》等多種古代典籍，均以質量精良而被視作權威性的版本。 黃永年先生對古代文史知識的普及工作十分盡力，主持完成國家教委古籍整理重點項目《二十四史全譯》中的《舊唐書全譯》與《新唐書全譯》；並為《祖國叢書》撰寫《舊唐書與新唐書》、《唐太宗李世民》；還承擔了《古代文史名著選譯叢書》內《舊唐書》等六種選譯，成為該類讀物具有典範性的佳作。 黃永年先生堪稱教書育人的楷模。他是陜西師範大學歷史文獻學的創建人，自1979年起招收中國古代史唐史方向碩士生，1982年起又奉部命招收歷史文獻學碩士生，得其親傳的及門弟子已近百人。黃永年先生先後開設目錄學、版本學、碑刻學、文史工具書簡介、古籍整理概論、唐史史料學、舊唐書研究、太平廣記研究、吳梅村詩研究、隋唐史專題（政治部分）、隋唐史專題（經濟文化部分）等課程。
黃永年印
這些課程和學問都不是當年哪位老師直接傳授的，而是憑黃永年先生多年自學而自行建立體系的。其中撰成教材已出版和即將出版的有《唐史史料學》、《古籍整理概論》、《古籍版本學》以及包括目錄學、版本學、碑刻學、文史工具書的《古文獻學四講》。 黃永年先生授課內容豐富，貫通古今，揮灑縱橫，深入淺出，具有極大的啟發性。他所培養的學生，多人已成為學界翹楚，國家棟梁，他所傳授的各門學問業已後繼有人，他倡導謹嚴治學的優良傳統和樸實學風。