呂貞白學殖深厚，群經外，喜諸子，又長於版本目錄之學。著有《淮南子斠補》、《呂氏春秋斠補》。他去世後，尚有遺著數種。蔣天樞為其整理彙編遺著，有《呂伯子遺書序》稱：“余交伯子久，得讀伯子詩詞始深知之。……伯子為人誠摯，篤於友誼，不輕然諾，久要不忘。今世之‘古道可風’人也。”
呂貞白擅詩詞。他少從同光體諸詩人游，詩宗山谷，有“須知詩是吾家事，莫忘江西宗派圖”（《示小姮》）之語；詞則受朱孝臧、夏敬觀諸老影響，師法美成。有《呂伯子詞集》、《呂伯子詩存》，門人喻蘅遵師囑託輯印。老人伉儷情深，其夫人羅氏是其表姐，相伴幾十年。夫人逝世後，他誓不再娶，其哀思發於詩詞中，所作詩詞十九皆悼亡之什。其詞典雅含蓄。如《臨江仙》詞：“紅紫繽紛鋪淨土，梵天著意護嬋娟。奇葩與我共年年。終憐棲夢境，回首一悽然。 劫後休尋塵外影，多情花是有情禪。無情最是月長圓。難消終古恨，莫問再生緣。”其詩“大抵治學論道、懷人傷逝、撫時感事、覽勝寫景、談藝詠物等類。既可概見呂公博大精深之治學淵源，好古敏求之藝文品鑑，耿介拔俗之秉性情操。並以公早年曾從學於宗師大儒，交遊多當代耆彥，故詩中不乏可資補充文壇史實之寶貴資料。匪獨以才調卓犖、文采雋美、韻律精嚴見勝也”（喻蘅《〈呂伯子詩存〉編後記》，《古典詩學會探》，第8頁，復旦大學出版社2006年版）。
呂貞白喜獎掖後進。章培恆《懷念呂貞白先生》（《文教資料》1988年第5期；又載氏著《災棗集》，山東友誼出版社1998年版）一文提到上世紀六十年代初，呂貞白知道他在寫《洪升年譜》，就主動為他找資料；《洪升年譜》寫成後，呂貞白又細讀一遍，提出意見；又贈章培恆《宋六十名家詞》、“二拍”等書，給他之後的研究以很大的幫助。黃永年也有《回憶呂貞白先生》（載氏著《樹新義室筆談》，上海書店出版社2000年版）一文，提到呂貞白指導他版本目錄學的經過和他們之間四十年不渝的師生情誼。
關於呂貞白的傳聞有不少，尤其是他的獨特個性。陳巨來的《安持人物瑣憶》（上海書畫出版社2011年版）中，有一篇《記十大狂人事》，把呂貞白稱為“十大狂人”之一，記述了呂貞白年輕時恃才傲物的狂態。同列的“狂人”還有詩人冒孝魯、書法家潘伯鷹、畫家白蕉、篆刻家鄧散木、書畫鑑定家徐邦達等，不過這些人確實都是有才之人。晚年的呂貞白仍自視甚高。上世紀80年代初為研究生的劉永翔，當時從呂貞白學習詩詞，曾寫道： “往來久了，我發現傳說呂老愛罵人的事的確不假，他於當世許多學人皆有不足之詞，有些意見是針對其人其事的，有些是關於學力和學風的。老人招怨甚多，與此大有關係。性直如此，而為詞卻那么委曲婉約，正合古人‘為人須直，為文須曲’之說”；但是，“在另一方面，呂老對有才學的前輩充滿了敬意，如對於夏敬觀、朱孝臧、汪東諸老；對勤學的後輩也只有褒詞，如對於章培恆先生等”（《記呂貞白先生》，《蓬山舟影》，漢語大詞典出版社2005年版）。
