他的成就主要在以下几个方面：
1：绘画理论
他将前辈画家关于人体解剖、透视和素描等研究成果，通过自己的探索和实践，上升到系统理论。如人体解剖，据说，他不顾当时天主教禁律，亲自解剖了30多具尸体，他的那幅著名的人体解剖素描 （演示）被认为是最成功的设想把完美人体造型包含在一个圆形和正方形的理论。主要论著有《绘画论》。
2：油画技法
在技法上也不断地探索，经常变换颜色的调法，创造一种被称为“薄雾法”的表现手法。因为在在文艺复兴初期的一些技法中，仍残留着哥特式宗教祭坛画的痕迹，单线平涂，色彩较单调，体积感和空间感相对较弱。面达芬奇的“薄雾法”则将人物的边线逐渐消失，若有若无，更加接近真实。我们可以从他的几幅传世杰作：《蒙娜丽莎》及《岩间圣母》中就能看到达芬奇对于油画表现手法的创造性贡献（演示）。
先来看看《岩间圣母》（演示）
世界上最著名的肖像画——《 蒙娜丽莎》（演示）
佛罗伦萨的人民，确切地说，整个意大利人民都知道列奥纳多.达.芬奇是个天才。他是画家中能使人的肖像看去既栩栩如生，又美丽漂亮的第一人。
这就是为何一个叫佐贡多的富有商人，请他为他年轻美貌的妻子蒙娜.丽莎，这幅肖像花了达.芬奇四年的时间，当他完成这幅肖像之后，不愿把它交给佐贡多或其他任何人。当他受到法国国王的邀请时，便带着这幅肖像离开意大利去了法国。 达.芬奇是在法国去世的，后来《蒙娜.丽莎》这幅画就留在了法国，它就变成了法国人的财富。（要是。。。）
目前人们一直在谈论她那神秘的微笑，发现她的微笑似乎在变化。不同的观者或在不同的时间去看，感受似乎都不同。有时觉得她笑得舒畅温柔，有时又显得严肃，有时象是略含哀伤，有时甚至显出讥嘲和揶揄。一般人的笑容主要表现在眼角和嘴角上，达.芬奇却偏把这些部位画得若隐若现，没有明确的界线，因此才会有这令人捉摸不定的＂神秘的微笑＂。
关于这幅画有一个故事。达.芬奇在为蒙娜.丽莎绘画时，请了位乐师在她旁边弹奏，以便她能象个模特儿那样耐心平静地坐着。她眼中的神情告诉我们她正在倾听。而现在，如果我们看她那双美丽的手，并把它们与她的脸联在一起考虑，我们会觉得那神情更诚挚。她的右手轻轻地放在左手上，中指根本没有任何依托，我们感到它正和着音乐的节奏轻轻地打着拍子。
当我们看着这幅如此逼真的肖像画背后的景色，我们会为那不真实的背景吃惊。山峰、道路、小桥、流水都在一种梦幻般、飘拂不定的气氛里出现，仿佛以此证明蒙娜.丽莎的思绪沉浸在一个梦的世界里。
最近，又有报导说《蒙娜丽莎 》的背景之谜被专家解开 ，这是研究达-芬奇绘画艺术的著名学者、美国加利福尼亚大学教授卡罗-佩德雷蒂5日在" 达-芬奇绘画国际研讨会 "上宣布的。他说，经过多次考证，蒙娜丽莎身后的背景是意大利中 部阿雷佐市布里阿诺桥附近的景色。佩德雷蒂说，达-芬奇出生在踞阿雷佐约100公里的芬奇小镇，并在阿雷佐生活过。这一地 区的原始景观与《蒙娜丽莎》的背景几乎一样，因此，他采用这一地区的田园景色作为这幅肖 像画的背景是完全可能的。许多到会专家对佩德雷蒂的这一研究成果表示肯定。