经史
在学术上，萧衍以经学、史学的研究为卓着。在经学方面，他曾撰有《周易讲疏》《春秋答问》《孔子正言》等二百余卷，可惜大都没有流传下来。天监十一年（512年），又制成吉、凶、军、宾、嘉五礼，共一千余卷，八千零十九条，颁布施行；在史学方面，他不满《汉书》等断代史的写法，认为那是割断了历史，因而主持编撰了六百卷的《通史》，并“躬制赞序”。他对此书颇为自负，曾对臣下说：“我造《通史》，此书若成，众史可废。”可惜，此书到宋朝时即已失传，这实在是一件很遗憾的事情。萧衍最大的着述是通史六百卷，金海三十卷，五经义注讲疏等共有二百卷，赞、序、诏、诰、铭、诔、箴、颂、笺，奏等文共一百二十卷
萧衍又倾注大量精力研究佛学，着有《涅萃》《大品》《净名》《三慧》等数百卷佛学着作。对道教学说，他也颇有研究。在此基础上，他把儒家的“礼”、道家的“无”和佛教的涅盘、“因果报应”揉合在一起，创立了“三教同源说”，在中国古代佛教思想史上占有极其重要的地位。
诗文
萧衍的诗赋文才，也有过人之处。齐武帝永明年间（485年—493年），诗坛创作风气大盛，很多文人学士都聚集在竟陵王萧子良的周围，各逞其能，施展他们的诗歌创作才华。在这些文人学士中，比较着名的有八位，如谢脁、沈约、任眆、范云等人，时人称之为“竟陵八友”。萧衍也是“竟陵八友”中的一位。他的很多诗歌都是在这一时期写的。建梁称帝后，他素性不减，经常招聚文人学士，以赋诗为乐。他的文学创作，推动了梁代文学风气的兴盛。
萧衍现存诗歌有80多首，按其内容、题材可大致分为四类：言情诗、谈禅悟道诗、宴游赠答诗、咏物诗。萧衍的言情诗集中在新乐府辞中，又称拟乐府诗，数量几乎占了其全部诗作的一半。乐府是古代专门掌管音乐的官署。据学者研究，至迟在周代便设有乐官，称为大司乐，以乐府为音乐官署的名称，则始于秦。到了汉代，汉惠帝时有乐府令一职。汉武帝时，乐府的性质和规模与以前有很大不同。那时，乐府除制作乐章、训练乐工之外，还广泛采集民间歌谣配乐演唱。凡由乐府机构制作和采集的歌辞，以及文人以乐府题写作的诗，后世皆称为“乐府诗”或“乐府”。其中，民歌是乐府诗中最有生气的部分。
魏晋时，乐府停止了采集民歌的工作，当时的乐府诗也出现了日趋雅化的倾向。到了南朝，江南新异风格的民歌再次受到了上层社会的重视，通过乐府机构的采集、演唱，对文人的诗歌创作产生了很大影响。由于江南民歌言情的题材、内容，及其纤弱绮丽的风格特点，适应了当时统治阶级对声色的爱好，因而被广泛模拟创作。
萧衍任雍州刺史驻居襄阳时，就非常喜好当地的民歌，他的许多拟乐府诗，如《芳树》《有所思》《临高台》等，便是在此时创作出来的。即使在称帝以后，萧衍对乐府诗的兴趣也仍然不减当年。在天监十一年（512年），他亲自动手改西曲（南朝乐府民歌分为吴歌和西曲两大部分。前者产生于建康周围，此地相袭称为吴地，故其民间歌曲称为吴歌；后者产生于江、汉流域的荆、郢、樊、邓几个主要地区，是南朝西部军事重镇和经济文化中心，故其民间歌曲称为西曲），制《江南上云乐》十四曲、《江南弄》七曲，可见其爱好沉迷的程度。
和乐府民歌一样，萧衍的乐府拟作也是情歌，主要以女性为咏唱对象。他的大多数诗作都是描摹女子对爱情的殷盼，为离别相思所苦的情态，感情缠绵，风格绮丽，语言平易，具有浓郁的江南民歌风味。如“一年漏将尽，万里人未归。君志固有在，妾驱乃无依。”（《子夜四时歌。冬歌》）；“草树非一香，花叶百种色。寄语故情人，知我心相忆。”（《襄阳蹋铜蹄歌》）等。郑振铎先生认为，“萧衍新乐府辞最为娇艳可爱”。此话确有一定的道理。
值得特别注意的是萧衍的七言诗。萧衍有十余首乐府诗是用七言歌行的体裁写的，如《河中之水歌》《江南弄》《东飞伯劳歌》等。其中以《东飞伯劳歌》最为着名：“东飞伯劳西飞燕，黄姑织女时相见。谁家女儿对门居，开颜法艳照里闾。南窗北牗挂明光，幄帷绮帐脂粉香。女儿年几十五六，窈窕无双颜如玉。三春已暮花从风，空留可怜与谁同。”七言体诗歌的创作始于魏文帝曹丕，他的《燕歌行》是现存最古老、最完整的文人七言诗。此后，宋、齐时鲍照、汤惠林、释宝月等人也间有此类作品问世，但影响不大。到了萧衍，七言诗才有了进一步的发展。曹丕的《燕歌行》虽然是开山之作，但全诗逐句押韵，未免显得单调，缺乏婉转咏叹的情趣。梁武帝的七言体诗平、仄韵互换，抑扬起伏，颇具独创性。其后，仿效者四起，其子萧纲（梁简文帝）、萧绎（梁元帝），大臣沈约、吴均等，都有七言诗的创作。到陈朝时，七言诗的句式、结构更趋完美，韵律也更加和谐多姿。后来，唐朝的李白、杜甫、高适等人创造性地运用这一诗体写出了许多气势磅礴的诗篇，七言体诗更为发展。萧衍等人的开拓之功是不容抹煞的。
萧衍的谈禅悟道诗的数量仅次于其乐府诗。他早年信道，晚年佞佛，他所撰写的谈禅悟道诗是其信道佞佛的自我写照。这些诗，如同宗教哲学箴言，十分乏味，没有什么艺术可言。
萧衍的第三类诗是宴游赠答诗，内容较前两类诗复杂。这里有表现宗教哲理、宣扬佛教思想、规劝臣下信奉佛教之作，如《游钟山大爱敬寺》、《觉新意赠江革》等；有巡幸记游、描绘景物之作，如《首夏泛天池诗》、《登北顾楼》、《天安寺疏圃堂》等；有送别诗，如《答任殿中宗记室王中书别诗》等。这类诗不乏上乘之作，如“舟楫互客与，藻苹相推移。碧池红菡萏，白沙青涟漪；新波拂旧石，残花落故枝；叶软风易出，草密路难披。薄游朱明节，泛漾天渊池。”（《首夏泛天池诗》）该诗画面景物鲜明，色彩绚丽多彩，读来颇有韵味。再如：“兰华时未晏，举袂徒离忧，…誊言无歇绪，深情附还流。”（《答任殿中宗记室王中书别诗》）写友人将别时深沉真挚的眷恋之情，也是赠别诗中较好的作品。
萧衍的第四类诗是咏物诗，如《咏舞诗》《咏烛诗》《咏笔诗》等。这类诗虽穷力追新，但内容浅薄，可足称道者甚少。
他的《赠逸民十一》：“如垄生木，木有异心。如林鸣鸟，鸟有殊音。如江游鱼，鱼有浮沉。岩岩山高，湛湛水深。事迹易见，理相难寻。”此诗以树木异心、飞鸟殊音、游鱼浮沉、山高水深难以知晓的某些不可思议之处，来说明世间事物的本质、规律实在是难以寻求。
后世文人对齐梁诗总的评价不高，大都以为其“嘲风月，弄花草”（白居易语），“风云气少，儿女情多”。齐梁诗人缺乏匡世救时的崇高理想，也缺乏严肃认真的社会责任心，因此反映社会现实及言志述怀之作便不多见，充斥当时文坛的是大量的山水、咏物、艳情之诗。萧衍的诗歌从题材、内容、风格诸方面来说，都无一例外地体现了齐梁诗歌的特点。这当然与他即位前漫长优裕的贵族生活环境不无关系。他虽然是一个开国创业之君，但即位前已官居高位，养尊处优，并未受过太多的打击；其灭齐建梁，也只经历过一年多的时间，而且非常顺利。所以，萧衍的诗歌中多“儿女情语”、“神仙道气”，少“风云之气”，少言志述怀、积极进取之作，也就不奇怪了。
由于萧衍雅好诗文，大臣们纷纷效仿，甚至连赳赳武夫也能偶尔吟出几句好诗来。天监六年（507年），梁将曹景宗和韦睿在徐州大败魏军。班师回朝后，萧衍在华光殿举行宴会，为他们庆功。在宴饮中，君臣连句赋诗。鉴于曹景宗不善诗文，怕他赋不出诗来难堪，负责安排诗韵的尚书左仆射沈约便没有分给他诗韵。曹景宗深感不平，坚决要求步韵赋诗。萧衍对曹景宗这种不甘人后的性格早有了解，于是安慰他说：“将军是一位出众的人才，何必在乎作一首诗呢！”当时曹景宗已经有一些醉意，就乘酒兴再三固请。萧衍不愿再扫他的兴，便命沈约分给他诗韵。这时诗韵差不多已经分完，只剩下“竞”、“病”二字。在这种局限之下要按韵赋诗是很困难的。可是曹景宗只是稍微想了一会儿，便提笔赋出一首诗：“去时女儿悲，归来笳鼓竞。借问行路人，何如霍去病。”诗写得自然流畅，而且非常切合眼前凯旋庆功的实际。此诗一出，语惊四座，文人们自叹弗如，连萧衍也感叹不已，特命史官记入国史。
在萧衍的影响和提倡下，梁朝文化事业的发展达到了东晋以来最繁荣的阶段。《南史》作者李延寿评价说：“自江左以来，年逾二百，文物之盛，独美于兹。”这句话颇能反映当时的实际。
音乐
萧衍对音乐也颇有研究，他创制了许多新歌。《隋书·音乐志》上说：萧衍“既善钟律，详悉旧事，遂自制定礼乐”。如“鼓吹，宋、齐并用汉曲，又充廷用十六曲”，萧衍“乃去四曲，留其十二，合四时也。更创新歌，以述功德”。
萧衍创制了不少颂扬佛教的歌曲，如“制《善哉》《大乐》《大欢》《大道》《仙道》《神王》《龙王》《灭过恶》《除爱水》《断苦砖》等十篇，名为正乐，皆述佛法”。
萧衍重视礼乐。他素善钟律，曾创制准音器四具，名曰“通”。每通三弦，以推月气。又制十二笛和十二律相应。每律各配编钟、编磬，丰富了我国传统器乐的表现能力。
绘画
萧衍很喜欢绘画，尤善画花鸟与走兽。着名画家张僧繇善于写貌，颇受萧衍赏识。当时，萧衍诸子多出镇外州，萧衍常常想念他们，便命张僧繇前往各州郡去画诸子之像，悬于居室之中，萧衍见图如见其子，思念顿减。萧衍信佛，在位时建造了很多佛院寺塔，也都命张僧繇作画。
书法
萧衍在书法上也有很深的造诣，可以在古代善书的帝王中排上前几位。即使抛却他的帝王身份，以一个书法家的标准来评判他的字，也自有其可观之处。萧衍当时常与陶弘景探讨书法上的话题，陶弘景擅长行草书，师法钟繇、王羲之。二者间的对话被整理为《与梁武帝论书启》流传于后世，成为书法史上的经典典籍之一。同时萧衍还是历史上第一个大力推崇王羲之书法成就的帝王，而在此之前王羲之的声名往往被其子王献之所掩。也因为他的推崇，从那时的梁朝起，兴起了第一波学习“大王”书法的风潮。同时萧衍还留下了《观钟繇书法十二意》、《草书状》、《答陶隐居论书》、《古今书人优劣评》，四部书法理论着作，都是历代书法理论典籍中的精品。