罗庸先生一生潜心佛学，造诣精深。1926年8月1日，北京教育界邀请太虚大师演讲“佛学概论”，先生与张怡荪、罗常培等前往聆听。先生还编订了太虚大师的演讲录《四十二章经讲录》(此演讲是太虚法师于1926年6月在北平社稷坛所作，由周少如、黄适园、王尚菩、骆馨吾合记)。1927年西藏密教多杰觉拔尊者驻锡五台山，先生与张怡荪随尊者修法，身心洞彻，智慧顿增，于是皈依尊者，深信佛法。在西南联大任教期间，先生在看过李根源所辑的《胜温集》后，写出《张胜温梵画瞽论》表达自己对《梵像卷》的看法，显示出对西南佛教的独到见解。1949年8月先生与谢无量、梁漱溟、曹慕樊等朋友在重庆北碚的缙云山顶缙云寺闭关修佛，修练密宗贡噶派大手印法。后学者张中行在四十年代后期编佛学月刊《世间解》时，先生也不忘加以鼓励。
罗庸先生温文儒雅，儒学功底也非常深厚，善于搜集很多资料，用包剿围攻的方法讲《论语》和《孟子》，深受学生欢迎。所著《习坎庸言》和《鸭池十讲》均是自己潜心研究儒学的思想总结。《习坎庸言》讲授主题分别为勉学、识仁、六艺、诸史、九流、理学、经世、文章、种族、文化、质文、礼乐、乡党、学校、儒侠、风俗等内外学术十六篇，“每七日休沐，集而讲之”，讲授涉及广博，非一般功力能就。记录整理者李觐高先生弥留之时，“神游抗战艰苦时期西南联大讲师时代，断断续续，长达数日”，醒后“言及习坎庸言一事”，嘱其子“必予刊印，以续绝学”。《鸭池十讲》也是他的演讲录，收其在昆明期间的讲演稿十余篇。此书初版于抗战期间，马湛翁为其题签。因昆明的滇池在元代本名鸭池，“以记地故，因题此名”。谈儒，谈诗，谈士，娓娓道来，实有真精神。
在文学史研究方面，从1932年至1950年，他在北京大学、西南联大中国文学系教授中国文学史，与胡适、傅斯年一起把当时陆侃如、冯沅君研究中国文学思潮变迁的阶段推进到文体发生、演化的研究阶段。进而他又在《中国文学史导论》中，提出从中国文化史研究中国文学史，从文学发展的历史来预见文学发展的未来，并论述了中国文学史的“宗趣论”、“方法论”、“史料论”等，使之成为一门独立学科的系统理论。先生曾对唐代传奇文、俗讲及其它俗文学、曲子词等三种新文体的得名、起源、与其它文学形式之关系以及其对于推动文学发展进步之特殊意义和影响等作了深入的探讨，资料丰富，论证翔实，切实体现其不尚空言、力戒虚泛的治学态度和另辟蹊径、注重创新的学术眼光。此演讲稿刊载于《西南民族学院学报(哲学社会科学版)》2002年第4期 。
在唐宋诗词研究方面，罗庸先生是研究杜诗的专家。他的《少陵诗论》探讨杜甫诗歌创作理论，该文从杜甫论诗的材料中，钩稽出“神”、“兴”、“静”、“飞腾”、“清新”、“讨论”，并结合杜甫的创作实践，探讨了杜甫对于诗歌创作过程、艺术追求、创作态度、批评方法等方面的独特看法，亦具一定的深度。而《读杜举隅》则专论杜诗中的艺术技巧和手法，见解亦是独到。
罗庸先生作为一位古典文学研究专家，自己也擅长诗词骈文。他最广为人知的，是曾填写了一阕《满江红》，作为西南联大校歌：
“万里长征，辞却了五朝宫阙，暂驻足衡山湘水，又成离别。绝徼移栽桢干质，九州遍洒黎元血。尽笳吹弦诵在山城，情弥切。
千秋耻，终当雪。中兴业，须人杰。便"一成三户"，壮怀难折。多难殷忧新国运，动心忍性希前哲。待驱除仇寇复神京，还燕碣。”
此歌沉痛激荡，慷慨悲歌，与冯友兰先生所撰《西南联大纪念碑文》堪称双璧。罗庸先生还曾为玉溪中学写过一首校歌——是应当时校长郑永福先生请求而作，也是由张清常先生谱曲。歌词开头说：“杯湖之水澄而深，灵照禅光耀古今。数滇中风流文采，吾乡人物重南金。”这是说玉溪有湖光山色之美，人杰地灵。歌词最后说：“先忧后乐希前哲，温故知新惜寸阴。数今朝，滋兰九畹春风暖;待看取，桢干千章夏木森。”这是先生在勉励青年学子努力学习，将来都成为国家栋梁之材。
先生执教鞭二十余载，授课无数，其讲课风格也深受学生喜爱。他声音洪亮，常讲得引人入胜，又富于风趣。一位受罗先生亲炙的学生说：“罗先生自己仿佛就是杜甫，把诗人在长安慈恩寺塔上所见所闻所感深沉地一一传达出来;用声音，用眼神，用手势，把在高塔向东南西北四方外望所见的远近景物仔细重新描绘出来。他先站在讲台上讲，忽然走下来靠近木格子的窗口，用右手遮着眉毛作外眺状，凝神，一会儿说：‘你们看，那远处就是长安，就是终南山……’好像一千三百多年前的大唐帝国京城就在窗外下边，同学们都被吸引住了。”当年西南联大最叫座的课就是闻一多的的“古代神话和传说”课和罗先生的“楚辞”、“杜诗”课。有一次罗先生讲《楚辞》中的《九歌》，海报一出，连住在昆明城东的联大工学院的同学也跑到城西来听讲。一间差不多可容百人的教室，坐满了听众，窗外还站着人。罗先生一气讲了2~3个小时，夜深才结束，中途很少有人退场。实乃罗先生讲课，深入浅出，语言生动，能把一个专门性很强的问题讲活，以至引人入胜。想必闻先生的课也是如此吧。如此盛况现在已经不能见到了，但闻、罗两位先生在《笳吹弦诵传薪录》中对中国古典文学的论述确仍让人赞叹不已。