三浦梅园的哲学思想具有唯物主义和辩证法的因素。他认为宇宙充满着物质性的、永恒不灭的“一元气”（亦称一气），宇宙间一切可见和不可见的事物都是由气构成的。气有精粗之分，“气精则体没”，体没则表现为不可见的、无形的东西──气；“气粗则体露”，体露表现为可见的、有形的东西──物。在他看来，“天地，气、物也”，肯定世界统一于气。 三浦梅园以气为本阐明宇宙万物处于对立统一的关系中，他将这一思想称为“条理学”。他说:“阴阳为对立,对立为天地之条理”，“条理”也就是规律。他根据条理学，在认识论上提出“反观合一”的方法。他说：“条理是一一”，“一一”即阴阳。在观察事物时应从对立的阴阳两方面把握，“反观合一”的认识方法具有对立统一的因素。

三浦梅园还根据“条理学”考察人类社会和伦理道德。他认为人类有“理智”和“情欲”，应该以“理智”去克制“情欲”，以建立符合道德规范的社会秩序。他的伦理思想突破了儒家传统的道德规范，宣称“情欲”也是人的本性，断言人各有善恶之心，强调后天修养的重要性。此外，他主张安命自足，提倡“大义名分”思想，以维护日本的封建统治。

日本学术界对梅园思想的评价分歧很大。三枝博音认为梅园具有丰富的辩证法思想，山田庆儿认为梅园的思想是形而上学的循环论。

所撰《玄语》、《赘语》、《敢语》，被称为“梅园三语”，是宇宙书，宇宙人生书、伦理书。其中《玄语》一书写作历时23年，易稿23次才完成。

另有关于政治、经济的论文《价原》、《丙午封事》、前者阐明伴随商品经济的发展、贫富分化增长情况下货币的本质，被评价为可与同时代经济学家亚当斯密的理论相提并论。兴趣广泛，除哲学社会科学方面外，还涉及天文、地理、医学、博物学。曾制作天球仪，进行天体观察等。后刊有《梅园全集》全二卷、《三浦梅园集》。