司马光的突出成就反映在学术上。其中最大的贡献，莫过于主持编写《资治通鉴》。《资治通鉴》是我国最大的一部编年史，全书共二百九十四卷，通贯古今，上起战国初期韩、赵、魏三家分晋（公元前403年），下迄五代（后梁、后唐、后晋、后汉、后周）末年赵匡胤（宋太祖）灭后周以前（公元959年），凡一千三百六十二年。

作者把这一千三百六十二年的史实，依时代先后，以年月为经，以史实为纬，顺序记写；对于重大的历史事件的前因后果，与各方面的关连都交代得清清楚楚，使读者对史实的发展能够一目了然。司马光一生大部分精力都奉敕编撰《资治通鉴》，共费时十九年，自英宗冶平三年（公元1066），至神宗元丰七年（公元1084）。在历史上，司马光曾被奉为儒家三圣之一（其余两人是孔子和孟子）。