刘羲叟的学识与著作是多方面的，尤其在史学研究方面的成就较为突出。《宋史》还记载：刘羲叟精通算术之学，颇有造诣，而且说他有”观天象而知人事“的本领。
历法泰斗
刘羲叟没有什么惊天动地的政绩，但在学术研究方面却令世人刮目相看。
《宋史·刘羲叟传》记载刘羲叟“尤长于星历、术数”。唐宋八大家之一的曾巩曾言：刘羲叟“星历、数术尤得其要。”（曾巩《刘羲叟传》）刘羲叟早在高都期间，就写成了《刘氏辑历》（亦称《刘氏辑术》）。其历法被称之为“羲叟历法”。史书赞其：“‘羲叟历法’，远出古今上，有杨雄、张衡所未喻者。”《宋书》
《长历》是刘羲叟编制的一部从战国到五代的万年历谱，它大体上依据各个时期的通行历法，按年月日依次编朔闰，抵牾之处则照实际情况略加调整。当时历学首推刘羲叟为第一，他为同时期人所推重，“皆遵用之”。北宋易学大师邵雍，以毕生精力经营《皇极经世》，其书亦采用《长历》。
史学名家
刘羲叟的学识与著作也是多方面的，在史学研究方面的成就也很突出。
刘羲叟博涉经史，欧阳修赞他“其辞章精博，学识赅明，议论有出于古今，文字可行于当世。”他曾为司马迁《史记》“八书”之一的《天官书》作注，史书记载他著有《十三代史志》，只是未有流传下来。在史学方面贡献最大的是参予《新唐书》和《资治通鉴》的编修。
预测奇才
《宋史》中记载，刘羲叟有“观天象而知人事”的本领。《名臣碑传琬琰之集》亦云：“其占日月星辰无或不验。”尤其是在预测人的生老病死时，屡屡应验。
孔平仲 宋代鲁直之文如电坼霜开，鲁直之书如雨行冰散。骎骎步骤日加远，与子三年不相见。
庭柯未长一尺围，起视孤标插星汉。昨朝诵子所作诗，使我自失长嗟叹。
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我衰力薄空辛勤，直欲为子焚笔研。此才不使重台阁，四十青衫尚为县。
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南山积雪玉倚空，高亭压城天北风。安得与子跨飞鸿，与我共哦清景中。
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锵金纡紫世不空，豪杰卓荦岂易逢。愿言与子长相从，四方上下为云龙。
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