詩風豪放明快，尤以邊塞詩為有名。他是中唐邊塞詩的代表詩人。
《送遼陽使還軍》、《夜上受降城聞笛》2首，當時廣為傳唱。其邊塞詩雖不乏壯詞，但偏于感傷，主要抒寫邊地士卒久戍思歸的怨望心情，不復有盛唐邊塞詩的豪邁樂觀情調。他擅長絕句，尤工七絕，名篇如《夜上西城》、《從軍北征》、《受降》、《春夜聞笛》等。其律體亦不乏名篇，如五律《喜見外弟又言別》“問姓驚初見，稱名憶舊容”，是歷代傳誦的名句。七律《同崔邠登鸛雀樓》、《過五原胡兒飲馬泉》（又名《鹽州過胡兒飲馬泉》）等，均屬佳作。今存《李益集》2卷，《李君虞詩集》2卷，《二酉堂叢書》本《李尚書詩集》1卷。
益長于歌詩，貞元末，與宗人李賀齊名。每作一篇，教坊樂人以賂求取，唱為供奉歌辭。其《征人歌》、《早行篇》，好事者畫為屏障。其最著名的代表作為《江南詞》和《夜上受降城聞笛》，前者寫一思婦因丈夫是瞿塘商賈，“重利輕別離”，每天不得相聚，因此不由得暗中后悔：“早知潮有信，嫁與弄潮兒”（早知道還不如嫁給弄潮兒呢！畢竟潮水的漲落有確定的時刻，與弄潮兒總還能朝夕廝守，比作商賈之婦強多了），心理描寫可謂傳神入微矣；后者寫受降城上的戍邊將士的思鄉之情，“不知何處吹蘆管，一夜征人盡望鄉”，蘆管悠揚激起鄉思悠長，讀來令人同情感傷。集一卷，今編詩二卷（全唐詩中卷第二百八十二和二百八十三）。
