I sin tidligste diktning hentet Bjørnson mye av stoffet fra barndomsmiljøet i Romsdalen og fra norgeshistorien.
Med hans bondefortellinger med bl.a. ”Synnøve Solbakken”, ”En glad gut”, ”Arne” og ”Faderen”, fornyet Bjørnson fortellekunsten i Norge med hensyn til form, stil og menneskeskildring. I 1863 kom Bjørnson hjem til Norge etter tre år i utlandet og da fikk han som den første norske forfatter en årlig diktergasje på 400 spesidaler.
Midt på 1870-tallet foregikk det en tydelig radikalisering av hans livsholdning. Påvirket av Darwinismen ga han slipp på sin tro på kristendommen som en virksom og befriende kraft i utviklingen av samfunnet. Det ga seg litterært utslag i realistiske romaner, der han tok opp samfunnskritiske emner. Et eksempel på dette er hans første virkelige problemdrama; ”En fallit” som han skrev i 1875.
I årene omkring 1880 og 1890 var Bjørnsom mest politisk aktiv. Han skrev utallige artikler og reiste rundt og talte. Han engasjerte seg i kampen for demokrati og større norsk selvstendighet i forhold til Sverige og ivret for å innføre republikk. Hele livet var han motstander av dødsstraff, og utover 1890-tallet engasjerte han seg i fredssaken. Han ble medlem i den første Nobel-komitéen i 1897. Riksmålet skulle etter Bjørnsons mening være det offisielle språk i Norge, og dette var årsaken til at han grunnla den språkpolitiske organisasjonen Riksmålsforbundet i 1907.
Bjørnson skrev også mye fin lyrikk, og mange av hans dikt er tonesatt. Den sangen flest kjenner til, er vel uten tvil Norges nasjonalsang; ”Ja, vi elsker dette landet”, tonesatt av Rikard Nordraak. Bjørnsons dramatikk ble jevnlig spilt både i Norge og i utlandet i hans levetid. Han gjorde en stor innsats for å reise en norsk scenekunst. Hans skuespill spenner over mange dramatiske genrer. Blant de mest kjente skuespillene hans kan nevnes ”Geografi og kjærlighet”, ”Over ævne” 1 og 2, ”Halte hulda” og ”Maria Stuart i Skottland”