《後漢書》記事上起漢光武帝劉秀建武元年（25年），下訖漢獻帝建安二十五年（220年），囊括東漢一代一百九十六年的曆史。範曄原計劃寫十紀、十誌、八十列傳，十誌，他委托謝儼代撰。謝儼卷入統治階級內部鬥爭，與範曄同以謀反罪名被殺，誌稿與範曄所寫的序例隨之散佚。梁人劉昭注《後漢書》時，因範曄曾稱讚過西晉人司馬彪的《續漢書》，遂取其八誌以補範書之缺。
創作主旨
範曄在獄中，寫了一篇《獄中與諸甥侄書》，自述其編纂《後漢書》的目的是，“欲因事就卷內發論，以正一代得失”，這樣明確地提出寫史為政治服務，可以說是曆史上的第一人。因此，範曄特別重視史論，他采用論讚的形式明文評論史事，把史論作為重心，成為《後漢書》的一個特點。
體例創新
《後漢書》大部分沿襲《史記》、《漢書》的現成體例，但又有所創新。首先，他在帝紀之後添置了《皇後紀》。東漢從和帝開始，連續有六個太後臨朝，把她們的活動寫成紀的形式，既名正言順，又能準確地反映這一時期的政治特點。其次，《後漢書》新增加了《黨錮》、《宦官》、《文苑》、《獨行》、《方術》、《逸民》、《列女》七個類傳。範曄是第一位在紀傳體史書中專為婦女作傳的史學家；首創的《文苑傳》更是把握了漢代的文學發展趨勢，將孔門四科中地位最低的文學擺到了應有的位置；此外，《黨錮傳》《宦官傳》都是為反映一代特點、概括一代大事而設立的。
此外，範曄還繼承了司馬遷“通古今之變”的編撰思想，在很多序、論中，打破朝代的斷限，盡量地把某一曆史現象的發生、發展及其結果描述清楚，力圖有所歸納。這種從曆史形勢發展上論述古今變異，總結曆史發展規律的史學研究方法是可取的。例如，在《黨錮列傳》序中，範曄詳細地論述了從春秋到漢末士風的變遷，認為“上好則下必甚，矯枉故直必過，其理然矣”，看到了某些曆史現象向矛盾的對立麵發展，企圖用“理”來概括說明；在《黨錮列傳》序中，範曄還用四組矛盾的事物來比喻黨錮問題所麵臨的矛盾，闡述了作者的樸素辯證法思想，這在過去的史書上是極少見的。
藝術特色
《後漢書》結構嚴謹，編排有序。如八十列傳，大體是按照時代的先後進行排列：最初的三卷為兩漢之際的風雲人物；其後九卷是光武時代的宗室王侯和重要將領；卷十三至四十二，卷首人物則生活在明、章、和三帝時期，並以行止相近或依世係合傳。下麵又有十一卷安、順帝時期的名人，再下是桓、靈、獻三朝人物；六十六至七十四卷為循吏等九個雜傳，最後六卷為邊族列傳。《後漢書》的嚴謹還表現在範曄能夠堅持一事不兩載的編撰原則，凡一事與數人相關的，則見於此必不見彼。全書經過範曄的悉心訂核，“簡而且周，疏而不漏”。
範曄作史，十分講究文采，其《後漢書》文辭優美，簡潔流暢，不僅慣於大量使用對句、整句，而且在句式上出現了四六相間的標準駢體形式，造句明顯傾向於整齊化、駢儷化；範曄還致力於追求語言的聲韻美，運用音韻的規律來潤色序論的創作，其序論讚，文辭精美、音節和諧、鏗鏘可誦，富有音律美。
同時，範曄使用的類敘法也很有特色。他把人品相同的人合為一傳，有時甚至打破時間界限，如王充、王符和仲長統皆因立論切中時弊，本人又淡泊榮辱，雖不同時代也合為一傳。這樣就大大地增加了書的容量，給不少人品很好但事跡不多的人造成了立傳機會。
思想傾向
範曄是一個無神論者，反對天命論、圖讖說。在《李通傳》論中，他對李通以“劉氏複興，李氏為輔”的讖文鼓動劉秀起事評論說：“天道性命，聖人難言之，況乃臆測微隱，猖狂無妄之福，汙滅宗親，以觖一切之功哉！”他還在《張衡傳》中收錄了張衡的反圖讖疏，表明了讚同的態度。他把吳雄、趙興和陳伯敬三人合載於《郭躬傳》後，吳雄、趙興兩人不信巫師，故犯妖禁，非但沒有族誅反而三世為官；陳伯敬矩步端膝，諱言死字，卻不免刀鋸，範曄通過史實論證了陰陽禁忌的荒誕。
《後漢書》的進步性還體現在勇於暴露黑暗政治，同情和歌頌正義的行為方麵。《後漢書》一方麵揭露魚肉人民的權貴，另一方麵又表彰那些剛強正直、不畏強暴的中下層人士。在《黨錮傳》中，他為二十一人立傳，竭力歌頌他們的氣節，對張儉、範滂、李膺等人也寫得生動傳神。範曄雖然同情人民的痛苦，但反對農民起義，他對黃巾起義基本上持否定態度，並未對起義領袖張角等立傳。