羅庸先生一生潛心佛學，造詣精深。1926年8月1日，北京教育界邀請太虛大師演講“佛學概論”，先生與張怡蓀、羅常培等前往聆聽。先生還編訂了太虛大師的演講錄《四十二章經講錄》(此演講是太虛法師於1926年6月在北平社稷壇所作，由周少如、黃適園、王尚菩、駱馨吾合記)。1927年西藏密教多傑覺拔尊者駐錫五臺山，先生與張怡蓀隨尊者修法，身心洞徹，智慧頓增，於是皈依尊者，深信佛法。在西南聯大任教期間，先生在看過李根源所輯的《勝溫集》後，寫出《張勝溫梵畫瞽論》表達自己對《梵像卷》的看法，顯示出對西南佛教的獨到見解。1949年8月先生與謝無量、梁漱溟、曹慕樊等朋友在重慶北碚的縉雲山頂縉雲寺閉關修佛，修練密宗貢噶派大手印法。後學者張中行在四十年代後期編佛學月刊《世間解》時，先生也不忘加以鼓勵。
羅庸先生溫文儒雅，儒學功底也非常深厚，善於蒐集很多資料，用包剿圍攻的方法講《論語》和《孟子》，深受學生歡迎。所著《習坎庸言》和《鴨池十講》均是自己潛心研究儒學的思想總結。《習坎庸言》講授主題分別爲勉學、識仁、六藝、諸史、九流、理學、經世、文章、種族、文化、質文、禮樂、鄉黨、學校、儒俠、風俗等內外學術十六篇，“每七日休沐，集而講之”，講授涉及廣博，非一般功力能就。記錄整理者李覲高先生彌留之時，“神遊抗戰艱苦時期西南聯大講師時代，斷斷續續，長達數日”，醒後“言及習坎庸言一事”，囑其子“必予刊印，以續絕學”。《鴨池十講》也是他的演講錄，收其在昆明期間的講演稿十餘篇。此書初版於抗戰期間，馬湛翁爲其題簽。因昆明的滇池在元代本名鴨池，“以記地故，因題此名”。談儒，談詩，談士，娓娓道來，實有真精神。
在文學史研究方面，從1932年至1950年，他在北京大學、西南聯大中國文學系教授中國文學史，與胡適、傅斯年一起把當時陸侃如、馮沅君研究中國文學思潮變遷的階段推進到文體發生、演化的研究階段。進而他又在《中國文學史導論》中，提出從中國文化史研究中國文學史，從文學發展的歷史來預見文學發展的未來，並論述了中國文學史的“宗趣論”、“方法論”、“史料論”等，使之成爲一門獨立學科的系統理論。先生曾對唐代傳奇文、俗講及其它俗文學、曲子詞等三種新文體的得名、起源、與其它文學形式之關係以及其對於推動文學發展進步之特殊意義和影響等作了深入的探討，資料豐富，論證翔實，切實體現其不尚空言、力戒虛泛的治學態度和另闢蹊徑、注重創新的學術眼光。此演講稿刊載於《西南民族學院學報(哲學社會科學版)》2002年第4期 。
在唐宋詩詞研究方面，羅庸先生是研究杜詩的專家。他的《少陵詩論》探討杜甫詩歌創作理論，該文從杜甫論詩的材料中，鉤稽出“神”、“興”、“靜”、“飛騰”、“清新”、“討論”，並結合杜甫的創作實踐，探討了杜甫對於詩歌創作過程、藝術追求、創作態度、批評方法等方面的獨特看法，亦具一定的深度。而《讀杜舉隅》則專論杜詩中的藝術技巧和手法，見解亦是獨到。
羅庸先生作爲一位古典文學研究專家，自己也擅長詩詞駢文。他最廣爲人知的，是曾填寫了一闋《滿江紅》，作爲西南聯大校歌：
“萬里長征，辭卻了五朝宮闕，暫駐足衡山湘水，又成離別。絕徼移栽楨幹質，九州遍灑黎元血。盡笳吹弦誦在山城，情彌切。
千秋恥，終當雪。中興業，須人傑。便"一成三戶"，壯懷難折。多難殷憂新國運，動心忍性希前哲。待驅除仇寇復神京，還燕碣。”
此歌沉痛激盪，慷慨悲歌，與馮友蘭先生所撰《西南聯大紀念碑文》堪稱雙璧。羅庸先生還曾爲玉溪中學寫過一首校歌——是應當時校長鄭永福先生請求而作，也是由張清常先生譜曲。歌詞開頭說：“杯湖之水澄而深，靈照禪光耀古今。數滇中風流文采，吾鄉人物重南金。”這是說玉溪有湖光山色之美，人傑地靈。歌詞最後說：“先憂後樂希前哲，溫故知新惜寸陰。數今朝，滋蘭九畹春風暖;待看取，楨幹千章夏木森。”這是先生在勉勵青年學子努力學習，將來都成爲國家棟梁之材。
先生執教鞭二十餘載，授課無數，其講課風格也深受學生喜愛。他聲音洪亮，常講得引人入勝，又富於風趣。一位受羅先生親炙的學生說：“羅先生自己彷彿就是杜甫，把詩人在長安慈恩寺塔上所見所聞所感深沉地一一傳達出來;用聲音，用眼神，用手勢，把在高塔向東南西北四方外望所見的遠近景物仔細重新描繪出來。他先站在講臺上講，忽然走下來靠近木格子的窗口，用右手遮着眉毛作外眺狀，凝神，一會兒說：‘你們看，那遠處就是長安，就是終南山……’好像一千三百多年前的大唐帝國京城就在窗外下邊，同學們都被吸引住了。”當年西南聯大最叫座的課就是聞一多的的“古代神話和傳說”課和羅先生的“楚辭”、“杜詩”課。有一次羅先生講《楚辭》中的《九歌》，海報一出，連住在昆明城東的聯大工學院的同學也跑到城西來聽講。一間差不多可容百人的教室，坐滿了聽衆，窗外還站着人。羅先生一氣講了2~3個小時，夜深才結束，中途很少有人退場。實乃羅先生講課，深入淺出，語言生動，能把一個專門性很強的問題講活，以至引人入勝。想必聞先生的課也是如此吧。如此盛況現在已經不能見到了，但聞、羅兩位先生在《笳吹弦誦傳薪錄》中對中國古典文學的論述確仍讓人讚歎不已。
