以軍事地理為主，集自然與人文地理於壹身的巨著——《讀史方輿紀要》的撰成，當然與顧祖禹本人的努力分不開。
為了編撰這本巨型歷史地理著作，他先後查閱了二十壹史和100多種地誌，旁征博引，取材十分廣泛。同時，他也比較註重作實地考察，每凡外出有便必然觀覽城廓，而且對於山川、道裏、關津無不註意察看。並且深入作調查，無論過往商旅、征戍之夫，乃至與客人談論時都註意對地理狀況的異同進行考核。但無論實地考察或是調查，囿於條件所限，他都只能“間有涉歷”而已。主要工作還是限於對圖書資料的探索和考校。盡管全書考證嚴謹，描述論證也多確實可靠，但他本人總覺得未能十分滿意，尤其以缺乏只有從實地考察中才能獲得的感性知識為憾事。當然，由於時代與條件的限制，加上全書僅為顧祖禹壹人獨撰，難免有疏漏、謬誤之處，但這些並非其主流，毫不影響它閃耀於歷史地理巨著之林的光輝。
《讀史方輿紀要》長期以來由於內容豐富、地名齊全、考訂精詳、結構嚴密，不但勝於唐代成書的《元和郡縣圖誌》、宋代成書的《太平寰宇記》，而且超越明代成書的《寰宇通誌》、《大明壹統誌》。若與清代歷史地理巨著、官修的《大清壹統誌》相比，也是各有千秋，並不遜色。至今仍成為歷史地理學者乃至研究歷史、經濟、軍事的學者們必讀的重要參考書。