裴松之的著作，除《三国志注》外，还有《晋纪》《宋元嘉起居注》《裴氏家传》4卷、《集注丧服经传》1卷、《裴松之集》13卷等五种，但都亡佚了，只有《三国志注》留存至今。
《三国志注》的内容，裴松之在《上三国志注表》中作了概括，大体为补缺、备异、矫妄、论辨四类。所谓“补缺”，就是补充陈书不曾记载而又有保存价值的史料，这是裴松之注书的重点；“备异”是将各家史著中互不相同，甚至对立的记载一并收入，经过比较鉴别，能判断的则写出结论，不能判断的留待读者或后人去判断；“矫妄”就是引举史实以纠正陈书中的明显错误，“论辨”则是对某些史实的考辨和评论。清人撰《四库全书总目提要》又将其归纳为六个方面，“综其大致，约有六端：一曰引诸家之论以辨是非，一曰参诸书之说以核伪异，一曰传所有之事详其委曲，一曰传所无之事补其缺佚，一曰传所有之人详其生平，一曰传所无之人附以同类”。其实，这不过是对四类问题的扩充。
以往学者对裴松之《三国志注》褒贬不一。贬者如唐代刘知几责其“喜聚异同，不加刊定，恣其击难，坐长烦芜”[12]。褒者如明代胡应麟赞其“综核精严，缴驳平允，允哉史之良臣，古之益友也”[13]。亦有褒贬相兼者。可谓仁者见仁，智者见智。不可否认，裴《注》有征引太博、不免芜杂的缺点，但总的说来，不失为一部具有重要史料价值的名著。