文學
五言詩
文學主要是五言詩在建安時期形成一個高峰以後，為老莊玄風所沖淡了。《文心雕龍·明詩篇》說“正始（魏廢帝曹芳年號）明道，詩雜仙心，何晏之徒，率多浮淺”，就是魏國文學的一般情形。不過，其中如嵇康、阮籍所作詩篇，特別是阮籍的《詠懷詩》，實是特出的作品。《詩品》說它“言在耳目之內（通常語），情寄八荒之表（意旨深遠）”，是確切的。《詠懷詩》很難求得它的真意所在，但如體會阮籍憂疑無告、處境險惡的心情來讀這些詩篇，就似乎懂得他要說的是什麼，而自然引起對他的同情。《詠懷詩》達到微（隱晦）而顯的最高境界，按其風格，純屬魏詩，所以漢魏舊音到嵇阮而告結束，西晉則向形式方面發展。
竹林七賢《文心雕龍》評西晉詩：“采縟於正始，力柔於建安，或析文以為妙，或流靡以自妍，此其大略也”。這就是說，西晉詩人在用事、練句、對偶、音節方面追求形式上的美觀，不再象建安時詩那樣文質並茂。
自建安以來，文學在西晉太康年間又一次出現高峰。當時詩人有三張（張載、張協、張亢）、二陸（陸機、陸雲）、兩潘（潘岳、潘尼）、一左（左思），其中陸機潘岳最為著名。陸機是吳國高級士族（陸抗子），吳亡後閉門勤學十一年，太康末來洛陽，與權貴賈謐親善，參與二十四友之列。賈謐死後，又依附司馬穎，為司馬穎率大軍攻司馬乂，終於被讒為司馬穎所殺。潘岳是中原文士的首領，賈謐二十四友，潘岳列第一。賈謐出門，潘岳望見便跪拜。司馬倫殺賈謐，並殺潘岳。陸機潘岳熱中仕進，性格卑污，正好是士族的代表人物。不過，所作詩篇，文辭華美，把卑污性格掩飾得不露形跡，《文選》所錄如陸機《樂府詩》，潘岳《悼亡詩》，就詩而論，確是清新可誦，《詩品》列潘陸為上品，還是恰當的。
賦
西晉賦的成就比詩更大。左思《三都賦》（《蜀都》、《吳都》、《魏都》）尤為巨著。《三都賦·自序》稱“其山川城邑，則稽（考）之地圖；鳥獸草木，則驗之方誌。風謠歌舞，各附其俗；魁梧（豪傑）長者，莫非其舊。……美物者貴依其本，贊事者宜本其實，匪（非）本匪實，覽者奚信？”左思為了博採材料、核實事物，積十年之久才造成此賦，相信賦中除去文學上誇飾部分，所記事物大體是真實的。張華稱《三都賦》“盡而有餘，久而更新”，就是因為它是寫實的作品。三國分裂數十年，從這篇敘述各方面的大賦里，推知三國時期經濟恢復的狀況，可以補史書記載之未備，不只是辭藻壯麗而已。左思專心學問，不參加內亂。他的《詠史詩》最後四句：“飲河期滿腹，貴足不願余，巢林棲一枝，可為達士模”，表示他的性格優於一般士族中人。《三都賦》以外，陸機《文賦》也是一篇有價值的文章。《文賦》敘述作文的方法，精密周詳，可謂曲盡其妙。相傳陸機二十歲作《文賦》，想見當他年輕時，已經深刻地掌握了作文的秘奧。《詩品》說他“尚規矩”，就是說，陸機所作文篇都是按部就班，從深處難處得來，並不依恃才大而輕率從事。潘岳熱中已極，在《閒居》、《秋興》二賦中，卻表現得極為清涼安閒。又《射雉》、《笙》二賦，描寫物情，細緻入微。單就文辭來說，潘岳賦確是風流調達，與陸機異曲同工，並為一代高手。
摯虞撰《文章流別集》三十卷，具備各種文體，按文體論其優劣，是王逸《楚辭》以後規模更大的文章總集。書已亡佚，殘文中還保存一些他的論點，如論賦的四過說，“夫假象過大，則與類相遠；逸辭過壯，則與事相違；辯言過理，則與義相失；麗靡過美，則與情相悖。此四過者，所以背大體而害政教”。立論大意在以事實情義為主，不尚浮麗虛偽。這些雖是傳統常談，但對當時文風卻也算是一種批判。
駢體文
建安以來，駢體文盛行。陸機《文賦》提倡音節（聲音疊代）、對偶（形影相偶），推動駢文又進一步的發展。夏侯湛仿《周誥》體裁，作《昆弟誥》一篇，和駢文對立。此後凡反對駢文，必模擬《周誥》，事實上兩種文體都離口語極遠，都不合實際套用。到了唐朝，以韓愈為代表的古文體，才在文學上奪得了一部分地位，因為古文比起駢文四六來，終究較接近於口語。駢文與散文的鬥爭，從西晉開始，夏侯湛《昆弟誥》是這個開始的標誌。雖然它本身是復古主義的死語言，但它的趨向卻是近乎正確的。
玄學
玄學與道教並非同物，主要書籍為《老子》、《莊子》和《周易》，合稱三玄。思想核心為“無”，玄學家認為“萬物皆產生於無”。但能主宰一切。玄學在政治上主張“無為而治” ，並將儒家的“名教”與道家的“自然”結為一體，提倡“名教出於自然”。該論點認為天下尊卑、上下關係本來即有，不可否認。由於要求老百姓“順天知命”，受到當道者歡迎而大力提倡。
早在曹魏時期，何晏、王弼即提出“名教出於自然”說。西晉初年，玄學思想的代表為竹林七賢，思想各有輕重，但主要以嵇康及阮籍的思想為代表。他們崇尚“自然無為”的態度，主張“越名教而放自然”。揭露司馬氏集團虛偽的“名教”外衣，對所謂“名教”禮法唾棄之。但因“任自然”觀點過於極端發展，呈現出聲色犬馬的放蕩生活。到西晉後期，玄學代表為裴頠及郭象。裴頠對“任自然”提出修正，主張“崇有論”，以矯“虛誕之弊”。郭象進一步證明“名教”即是“自然”，玄學發展至此已臻終結。此時清談之風亦蔓延到政治舞台上，握有大權的達官顯要也大談玄理，呈現一批在世又欲出世的權貴。
東晉時期，放蕩的行為稍微收斂，但清談之風因為朝廷權貴提倡而盛行不衰。當時世族生活優裕，多喜於名山古剎、別墅湖畔優談玄理，成為社交活動。朝廷及世族忽略具體事務，終日暢談玄理，形成苟且頹廢的價值觀，導致東晉朝廷逸於偏安。由於佛教東傳，許詣、孫綽將佛學加入清談，與玄學互相激盪。若干僧侶也加入清談，傳達佛學，例如竺法護、道林等人。不過仍然有人反對清談，大多為寒族。如西晉裴頠、江惇、范寧，東晉應詹、陶侃、卞壺等人，范寧甚至著有“王何論”，嚴厲批評何晏、王弼二人。但清談仍歷久不衰，直到隋朝方衰，唐朝中期終止。
經史
經學
自西漢末今古文經學發生鬥爭，至東漢末，鄭玄混合今古文，今文失去統治地位而告一結束。魏晉時期，王肅（純古文）鄭玄兩學派發生鬥爭，以新注行世（王弼注《周易》、何晏注《論語》、杜預注《左傳》），王肅學派失敗而告一結束。西漢以來博士所傳今文章句之學，和漢儒賈（逵）馬（融）等人的古文經學，都在晉懷帝永嘉之亂中歸於消滅。以前的兩次結束正為全部消滅作了必要的準備。原始儒學（秦以前）變為兩漢經學（今文古文兩派），兩漢經學變為魏晉經學，至此，經學本身也就無可再變，只等唐人替它作《正義》，保存漢魏各學派的一些殘餘。
原始儒學含有樸素的唯物論思想，宗教成分很稀薄，不能完全適合統治階級的需要。兩漢今文經學派（以董仲舒為首）力圖變儒學為宗教，奉孔子為教主，造讖緯來神化孔子，遭古文經學派（以王充為首）的反對，終於無所成就。老子《道德經》本來也屬於唯物論方面，魏晉士人把它解釋為唯心論，結合莊子的詭辯論，創立玄學。玄學盛行，經學衰退到次等位置上去了。不過，玄學也不是宗教，而統治階級迫切需要的卻是宗教，玄學必然要繼經學而衰退。在經學玄學相繼衰退中，佛教逐步興盛起來，自魏晉起至隋唐止，經學在思想領域的統治地位，逐漸被佛教奪去，玄學和道教也奪得一部分，經學僅能保持傳統的崇高名義。
古文經學只講訓詁名物，並無思想性，但唯物論傾向一般是存在著的。曹操禁內學（讖緯），晉武帝禁星氣讖緯之學。這種禁令多少受古文經學的影響，當然，主要的還是政治上原因。
西漢景帝時，發現孔子宅牆壁中所藏《古文尚書》，比伏生所傳《今文尚書》二十九篇（注家分為三十四篇）多出十六篇（分成二十四篇）。孔安國傳《古文尚書》，司馬遷是孔安國的學生，但《史記》所錄《尚書》諸篇，僅《殷本紀》載《湯誥》百餘字，《周本紀》、《齊世家》載《泰誓》若干語，或是《孔壁尚書》遺文，其餘不出《今文尚書》範圍。十六篇大抵是些斷篇殘簡，因之漢世不曾流傳。魏晉時出現偽《古文尚書》，託名孔安國作傳（注），並新添二十五篇。《孔傳》和新篇或疑是王肅所造，或說是鄭沖（與王肅同時人）所傳。按王肅專造偽書（如《孔叢子》、《孔子家語》），鄭沖是無恥官僚（晉太傅），為了求寵，很可能傳授王肅的偽書。晉武帝置十九博士，其中有《古文尚書》孔氏，足見東晉梅賾只是獻偽書，不是自造偽書。自梅賾獻偽書，一直被認為真孔壁古文而流傳下來，到清初閻若璩，作《古文尚書疏證》，才完全證明它是偽書。
兩漢今文經師，一般是抱殘守缺，穿鑿附會的陋儒。古文經師比今文經師學問廣博得多，但仍不能解脫傳統的束縛。最顯著的是《易》學，古文經師拘泥於象數卜筮，支離瑣碎，可厭之處不比今文《易》學少些。王弼開始以玄理說《易》，推翻兩漢今古文《易》學，標誌著經學從兩漢家法師法的束縛下解脫出來，思想活動比較自由一些了。魏晉經學以博採眾說，不守一家之法一師之說為特徵，就是思想比較自由一些的表現。
史學
二八一年（太康二年）汲郡人不準盜發戰國時魏安釐王（一說魏襄王）墓冢，得竹書數十車。其中有魏國史書《紀年》十三篇，記夏朝以來至安釐王二十年事。《紀年》所記諸事與經傳大略相同。重要不同處有下列幾件事：夏朝歷年比商朝多；夏王啟殺益；商王太甲殺伊尹；商王文丁殺周君季歷；自周受命至穆王一百年，不是穆王壽百歲；周厲王出奔，共伯和攝行天子事，不是周召二相共和。古事傳聞有異，《紀年》與經傳古史都可以備一說。《紀年》以外，還有《穆天子傳》五篇，記周穆王遊行四海事。其他諸書共數十篇。竹書文字用漆書寫，稱為蝌蚪文，與秦篆不同，簡札又錯亂無次序。晉武帝令衛恆整理竹書，改寫為今文。衛恆死後，束晰完成整理工作，並作考證。《竹書紀年》和《穆天子傳》得傳於世，衛恆束晰是有功的。
譙周以為司馬遷《史記》采百家雜說，記周秦以上事，往往與正經不合，特作《古史考》二十五篇，糾《史記》的謬誤。這自然是腐儒的見解。司馬彪據《竹書紀年》駁《古史考》，凡一百二十二條。司馬彪所駁未必全對，但敢於駁正經，比譙周的墨守正經，在史學上應是一個進步。
司馬彪撰《續漢書》八十篇，其中八志敘述東漢制度，甚有條理，梁劉昭分八志為三十卷，並為作注，附宋范曄《後漢書》中。《後漢書》有志，才能和《史記》、《漢書》相配，因為正史沒有志是很大的缺陷。
陳壽本是蜀漢人，蜀漢亡後仕晉，撰魏蜀（漢）吳《三國志》六十五篇。《三國志》敘事核實，但不免過於簡略。宋裴松之為作注和補，徵引漢魏以至六朝著述一百數十種，引文首尾完具，並考訂異同，足以補陳壽書的不足。《三國志》有了裴注，在正史類中，得與《史記》、《漢書》、《後漢書》並稱為最好的正史。
地理
至遲在西周初年已有地圖。《尚書·洛誥》載周公經營洛邑，制洛邑圖獻給周成王。戰國時製圖術又有進步，《管子·地圖篇》說地圖要具備地形、距離、經濟等條件。西晉朝廷所藏，只有漢朝輿圖及括地諸雜圖。這種地圖都只有粗形，極不精審。二七一年，裴秀創製《禹貢地域圖》十八篇。結束了以前制地圖的原始狀態。裴秀在《序文》里指出製圖要有六體：（一）分率（計里畫方，每方百里或五十里）；（二）準望（辨正方位）；（三）道里（某地至某地若干里）；（四）高下（高山平地，地勢有高下）；（五）方邪（方謂道路如矩之鉤，邪謂道路如弓之弦，遠近不同）；（六）迂直（迂謂道路曲折，直謂道路徑直，遠近不同）。裴秀創造性的理論，改進了製圖法，確是一個重大的貢獻。唐歐陽詢《北堂書鈔》及張彥遠《歷代名畫記》都說裴秀又作《地形方丈圖》。《禹貢地域圖》是歷代地理沿革圖，《地形方丈圖》則是西晉輿地圖。《北堂書鈔》說《方丈圖》“以一分為十里，一寸為百里，備載名山都邑，王者可以不下堂而知四方”。裴秀圖雖失傳，他的六體論卻為制地圖奠定了科學的基礎。
博物
晉朝點彩雞首壺西晉統一，影響到各個方面，士人博學也是其中之一。左思《三都賦》、張華《博物志》都是聞見甚廣，取材宏富。不過《三都賦》限於文體，《博物志》多載怪異，總不及郭璞《爾雅注》的廣博而切實。《爾雅》十九篇，是儒生多年積累而成的一部字典，自訓詁以至魚鳥獸畜，幾乎包括當時所有的知識。郭璞作注，簡括確切，不知道的就說“未詳”，避免注家強不知以為知的陋習。後儒雖多所補正，終不能超出郭注的範圍。郭璞又注《穆天子傳》、《山海經》及《楚辭》（《楚辭注》亡佚）。在《山海經注》中發凡說“凡言怪者，皆謂貌狀倔奇不常也”。晉元帝留妖人任谷在宮中，郭璞上書請驅逐任谷，說“臣聞為國以禮正，不聞以奇邪，所聽惟人，故神降之吉”。郭璞學術屬於古文經學派，但也兼今文讖緯之學。《晉書·郭璞傳》把他描寫成一個術士，是誇大了他的讖緯之學的一面。郭璞死於三二二年，年四十九歲。他在三○四年劉淵起兵時，向江南避亂，年約三十餘歲。郭璞《爾雅·序》說，少年時學《爾雅》，鑽研二九（十八）年，才作注文。據此以推，注《爾雅》當在西晉時期。
哲學
老子《道德經》說，“人法地，地法天，天法道，道法自然”。這裡所謂自然，指包括日月星的天空而言，是比天地間（人所生存的世界）的自然更高更大的自然。在這個最高最大的自然里，日月星是有，太空是無，所以說，“有無相生”，“有生於無”，意謂有“無”才會有“有”，有“有”才會有“無”。有和無是對立的統一。這個統一體稱之為自然，它的法則稱之為道。先有自然後有道，這個道對人所生存的天地說來，是在天地之先的（“先天地生”）。因而老子道家學說屬於唯物論範疇。魏晉玄學雖然自稱學老子，但只強調“有生於無”，這樣，道生於無，不生於自然，也就是道先於自然而存在了。因而玄學屬於唯心論範疇，是變質的道家學說。王戎王衍是西晉玄學清談家的首領。二人立論以無為本，整個士族在無的影響下過著腐朽的生活。裴頠（音偉wěi）著《崇有論》，主張儒學禮法，反對虛無放蕩，王衍等人群起攻擊，《崇有論》不起任何作用，但有無之辯卻反映了當時儒玄兩家思想的鬥爭。顯然，儒家思想處在絕對的劣勢。
郭象是著名清談家，王衍稱他“語如懸河瀉水，注而不絕”，想見他有很高的辯才。向秀曾注《莊子》，郭象據向秀注再加修訂，成為《莊子注》的定本。《莊子》書得郭象注，對玄學說來是一個大發展。
宗教
佛教
東漢和魏初，傳佛教的都是胡僧，漢人拜佛無非是想求福禳災，並不重視它的教義。魏晉間東來胡僧更眾，洛陽佛寺多至十數，中國士族中也開始有人出家學佛，朱士行就是最早出家的一人（二六○年，魏甘露五年，出家，宗教活動則在西晉時）。朱士行到于闐國求梵書及胡本佛經，在外國二十餘年，歸國後譯出《放光般若經》，宣揚大乘教義。世居敦煌的月支人竺法護遊學西域諸國，通三十六種語言，求得大量佛經，歸國後專心譯經，佛學大行於世。西晉時有不少漢胡人譯經，但法護譯經最多，聲名最大，為西晉佛教的代表人物。僧徒不僅以空無宗旨與清談家相呼應，而且還模仿清談家放蕩生活。東晉孫綽《道賢論》，以佛教七道人比竹林七賢，陶潛《群輔錄》以沙門於法龍（即支孝龍）為八達之一，清談家取佛學來擴充自己的玄學，胡僧依附玄學來推行自己的宗教，老莊與佛教結合起來了。
胡僧在漢魏時守戒律而被輕視為乞胡，至晉時依附玄學而上升為賢達，佛教的流傳因此前進了一步。
道教
早在三國西晉時期，就出現太平道及五斗米道。後來五斗米道發展成天師道，並分成利用符水治病的符水派；信奉金丹經、房中術的金丹派；主張“無為自然”，似道家的清靜派。
當佛教開始盛行的時候，道佛二教的鬥爭也開始萌芽。晉惠帝時，道士王浮與沙門帛遠爭邪正，王浮作《老子化胡經》，捏造故事，侮辱佛教，到南朝發展成一個大論爭，在北朝，甚至發生宗教衝突。
佛教是一種外來宗教，它要在中國紮根，必須要很長一個時期依附於中國傳統文化。佛教在東漢傳入後首先被附於黃老之家，魏晉時代則依附於玄學。南北朝時期佛教才逐步獨立，至隋唐方高度發展並形成各種宗派。佛教般若思想大約是兩晉之際傳入中國的一種思潮，佛教徒借玄學的概念、命題來闡發自己的思想，以便使這種思想更容易更迅速地進入上層統治階級和士人階層。但是，由於過多地使用老莊玄學概念、命題去比附譯解般若經典，則使佛學在某種程度上被玄學化了。玄學內部有許多的派別，如貴無派、崇有派、獨化派等等，這些派別的影響使佛教內部發生分化，東晉時期，佛教內部因對般若思想理解不同而出現了所謂“六家七宗”的爭論。“本無宗”的影響最大，其代表人物是道安和慧遠。
東晉時，著名道士葛玄後裔葛洪，結合神仙學說與道術理論，並加入煉丹等理論，整合道教理論。他所著的《抱朴子》，外篇論時局與道德，內篇論道家學論和煉丹、養生之道。楊羲、許謐及許翽著《上清經》，最後發展成上清派，主張簡化修行力法，貶斥房中術，以存神為主。葛洪之孫葛巢甫著《靈寶經》，後來也發展成靈寶派。該派以符籙科教為主，受到上清派影響，也提倡簡化修行、“仙道貴生，無量度人”。道教對文學、藝術多有貢獻。例如描述神仙之游的《遊仙詩》，歷代道教的神仙畫。道教的煉丹及養生術包含了化學、醫學、生物學等，對科技的發展具有貢獻。
儒佛道玄四家各在準備戰鬥，久被廢棄的墨學也想乘機再起。隱士魯勝注《墨辯》，又作刑名兩篇，闡發《墨辯》的要旨。魯勝其他著述都在喪亂中遺失，只有《墨辯注》得保存，可是墨學所講的同異是非，不適合統治階級的需要，因之不象魯勝所希望的那樣有人來興微繼絕。
藝術
由於兩晉世族生活優越，產生許多優秀的藝術家。清談帶來邏輯思辨的發展，以及老莊的自然觀，使藝術蓬勃發展。繪畫等藝術脫離儒教後走向自由探索，逐漸發展成純藝術。佛教的推廣，寺院及佛像大量出現，帶動藝術創作。佛經、佛門故事的傳入也拓展藝術的想像空間。
書法
《蘭亭序》書法至西晉成為最重要的藝術。晉武帝立書博士，設弟子員，教習書法，以鍾（繇）、胡（昭）二人為標準。東漢末年劉德升首創行書體，鍾胡得劉德升傳授，都擅長行書。鍾繇真書（楷書）尤獨擅盛名。行書真書在各書體中是最合實用的書體，書博士規定以鍾胡為法，符合書體進步的趨勢。
晉朝時期出現很多著名書法家及書法理論。書體由隸書走向多元化，各種書體相互發展。草書由章草發展成今草，行書由隸書遞變楷書之間逐漸成熟。章草帶有隸味，著名有西晉索靖的《月儀帖》。今草采楷書體勢、筆意發展而成，著名有東晉王羲之的《十七帖》、王獻之的《鴨頭丸帖》。介於楷草之間的行書，書寫簡易且流暢，著名有王羲之的《喪亂帖》、《蘭亭序》。有名的碑文有《爨寶子碑》。
繪畫
繪畫在西晉也有新發展。佛教藝術傳來，影響中國畫法，曹不興弟子衛協和另一畫家張墨都以佛畫著名。漢魏畫法樸拙，衛協始在輪廓內加以細緻的描寫，張墨始注意所畫人物的風範氣韻，雖事出草創，未必盡善，但改舊創新的功績是必須珍視的。
顧愷之·《女史箴圖》受九品中正制和玄學影響，人物品鑑風氣盛行，對人的外貌及言行舉止觀察入微。佛畫傳入印度藝術的表現手法，最後促使人物畫技法的成熟，並奠基藝術美學。當時人們欣賞有特色的人物，在繪畫上，要求生動表現人物的內在精神及氣質格調。這不同於重視外在形式的漢代風格，或是強烈表現人物的三國風格。此時人物繪畫或雕塑已能透過眼神手勢或“飄帶精神”來表達人物的內在美，以達到“形神具備”的境界。東晉顧愷之善繪仕女山水，務求傳神，史稱“畫聖”。他所繪的《女史箴圖》，強調人物在眼神的悟對與手勢的搭配。衣飾襟帶的飄舉，身上衣裳的鼓起，似有“氣”環繞全身，達到中國繪畫最高評價“氣韻生動” 。傳為顧愷之所繪的《洛神賦圖》亦有相同水平。至於山水畫仍處於圖案階段，尚未生動，至南朝方有起色。
建築
東漢時立碑極濫，曹操下令不得厚葬，又禁立碑。晉武帝下詔廢禁，自後墓志銘代碑文而興起。墓誌敘述死者事跡，有些可補史證史，同是諛墓，多少比碑文有用一些。
晉武帝於二六六年造太廟，用銅作柱，鑄成銅柱十二支。柱上滿塗黃金，刻鏤多種物象，並嵌綴明珠。作為藝術品來說，是規模巨大的作品。
青瓷器
雞首壺在兩晉為極盛時期，特別是在南方，有些青瓷器造型特殊，例如水注，有蛙型及臥羊型兩種，體腔可儲液體。也有造型奇偉，例如神獸尊。而穀倉罐（又稱魂瓶）為三國兩晉特有的隨葬器物，源自漢代五聯罐，用來儲藏死者的糧食。其蓋上常有人物塑像及佛像，罐腹則貼塑人物、神獸、魚之類。這些造型反應當時的信仰和喪葬習俗，也具有時代特徵的藝術品。
科技
在整個魏晉南北朝期間，由於儒學一統的局面打破以及玄道佛的興起，使得學術研究朝向多元化。各國為了生存或戰爭，多少推行一些改革措施以確保某些地區農業與手工業的發展。這些都使得科學技術大幅提升。道家對中國科技史亦帶來貢獻，其外丹、內丹修煉包含多種科學。外丹包括了黃白，也就是鍊金術。以爐鼎燒練鉛汞來提煉丹藥。丹藥有些有毒，但有些有功效。內丹則以人體為爐、人的精氣為材料、以神為運用來燒練成“聖胎”。它的修煉方法涵蓋養生學及氣功。
兩晉有名的科學家有地理學家裴秀、謝莊、歷史地理家杜預；天文學家虞聳、虞喜、醫學家王叔和、煉丹學及醫學家葛洪。西晉人裴秀任地官，為地圖學家。他收集史料，研究地圖，完成《禹貢地域圖》；科學的描繪出當時山脈水文的分布及行政區劃。他總結前人繪圖方法，提出製圖六體的方法：分率（比例大小）、準望（物體方位）、道里（道路距離）、高下、方邪及迂真（此三項代表地形起伏所帶來的誤差）。西晉人謝莊依各州地理製作木質地理模型《木方丈圖》，可合併為全國地理模型。這成為中國最早製作的地理模型。喜愛春秋時期的西晉人杜預也繪製了《春秋盟會圖》，紀錄該時期各諸侯國的都邑、盟會的分布。
虞聳為三國末期至西晉人物，他自蓋天說與渾天說整理出《穹天論》。東晉人虞喜出身世家，博學好古。屢次受到皇帝邀請但不願做官，被晉成帝譽稱“守道清貞”。他於東晉鹹和五年（330年）發現了歲差，計算出冬至太陽的位置每50年會向西移動一度。另外，他支持宣夜說，主張天高無窮， 日月星辰按各自的規律運行，與渾天說與蓋天說不同。
西晉人王叔和奠定脈學理論的，他把脈象歸納為二十四種，著《脈經》十卷。他又整理醫學家張仲景的著作，重新編為《金匱玉函經》。東晉人葛洪家貧好學，拜鮑玄為師，專攻煉丹學及醫學。葛洪先後完成《抱朴子》（內外篇）、《金匱藥方》及《肘後備急方》。其中《抱朴子內篇》是中國史上重要的煉丹經典，於《金丹》、《仙藥》及《黃白》中包含許多化學、生物學及礦物學的知識。葛洪也是偉大的醫學家，他將《金匱藥方》縮編為《肘後備急方》，類似今日的急救手冊，在當時十分實用。《肘後備急方》也是最早記載結核病、天花的書籍。
