張維屏少時就有詩才，聞名鄉裏。鴉片戰爭爆發後，張維屏目睹英國對中國的野蠻侵略，激發了愛國熱情，寫出了歌頌三元裏人民抗英鬥爭的《三元裏》，讚揚陳連升、葛雲飛、陳化成捐軀報國的《三將軍歌》等。這些詩篇在當時流傳很廣，影響很大，成為鼓舞愛國主義的有力武器，在中國文學史上占有重要的地位，也是研究鴉片戰爭史的可貴資料。已故的著名文學家阿英(錢杏邨)曾稱讚張維屏的這些詩是鴉片戰爭中“最具有燦爛不朽光輝”的“英雄史詩”。
張維屏在嘉慶、道光年間以詩著稱，與黃培芳、譚敬昭號稱“粵東三子”。鴉片戰爭前，他受到詩壇耆宿翁方綱、曾燠 的賞識，又與宣南詩社中成員交往唱酬，詩篇內容大多是山水、閑情、贈答，夾雜一些壯誌蹉跎的感慨。隻有少數反映現實的篇章。如“體近謠諺”的《縣言》組詩等，暴露了吏胥貪婪毒狠的麵目；《黃梅大水行》、《催科》等，表現了對人民疾苦的關懷。鴉片戰爭期間，是他詩情最激昂的時期，寫下了《三將軍歌》、《江海》、《書憤》、《孤坐》、《海門》、《雨前》等一係列愛國詩篇，表彰抗戰，指斥投降。特別是《三元裏》，是這一時期詩壇少見的歌詠人民自發反帝鬥爭的佳篇。
張維屏認為“詩固出於性情”(《陳清端公詩集序》)，寫詩當如造物之自然。他的詩以明白曉暢的語言寫真情實景，於白描筆墨中又時見含蓄凝煉。故林昌彝說他“警煉異常”（《射鷹樓詩話》卷十三）。他引新事物入詩，如寫火輪船、世界地圖等，表現了近代詩突破傳統題材、展拓詩境的趨向。張維屏古文也有一定成就。惲敬稱譽他為“嶺外柳仲塗”（《送惲子居還常州》詩注）。他批評當時古文兩大病，即“陳言”與“贗古”，提出“不拘成見，不囿偏隅，隨感而通，因物以付，如風行水，如水行地”（《複龔定庵舍人書》）。他的文章不拘體格，隨意揮灑，如《釋涉川片雲行草序》就雲生發，《十二石山齋記》依石立論，都表現出“意新格創”（許應騤評《情釋》語）的特色。
張維屏著有《張南山全集》，匯集詩人各種著述刻本。其中《鬆心詩略》,亦稱《鬆心十錄》，共10集，是其門人選全詩十之二三而成，為今傳張詩最多之本。道光末年刻文有《鬆心文鈔》10卷、《鬆心駢體文鈔》。尚有《聽鬆廬詩話》、《藝談錄》、《國朝詩人征略》等有關談詩及文獻掌故著作。