刘文典讲课不拘常规，常常乘兴随意，给学生身临其境的感觉。有一次，他刚上了半小时便讲完了上一讲的内容。同学们以为他接下来要讲新课，谁知他忽然宣布说：“今天提前下课，改在下星期三晚饭后七时半继续上课。”原来下个星期三是阴历五月十五，正是月圆之夜，他要在月光下讲《月赋》。到这日，皓月当空，校园里摆下一圈座位，刘文典坐在中间大讲《月赋》，生动形象，见解精辟，让听者沉醉其中，不知往返。许多年后，学生宋廷琛在回忆文章中写道：“那是距离人类登陆月球二十多年前的事情，大家想象中的月宫是何等的美丽，所以老先生当着一轮皓月大讲《月赋》，讲解的精辟和如此别开生面而风趣的讲学，此情此景在笔者一生中还是第一次经历到。”
张中行在《刘叔雅》一文中回忆刘文典讲《海赋》时说：“一次是讲木玄虚《海赋》，多从声音的性质和作用方面发挥，当时觉得确是看得深，谈得透。又一次，是泛论不同的韵的不同情调，说五微韵的情调是惆怅，举例，闭着眼睛吟诵‘风压轻云贴水飞，乍晴池馆燕争泥。沈郎多病不胜衣。’念完，停一会儿，像是仍在回味……”
宋廷琛在《忆刘文典师二三事》中也谈到了刘文典讲的《海赋》：“当他解说《海赋》时，不但形容大海的惊涛骇浪，汹涌如山，而且叫我们特别注意到讲义上的文字。留神一看，果然满篇文字多半都是水旁的字，叔雅师说姑不论文章好坏，光是看这一篇许多水旁的字，就可令人感到波涛澎湃瀚海无涯，宛如置身海上一般。”
刘文典对《红楼梦》颇有研究，经常被邀请做《红楼梦》的演讲。张世英回忆：“那时无论文科理科，无论是学生和教授，都喜欢到各系去听自己喜欢的课。所以有些课，你可以看到学生、教授一起听。我到现在还记得我一年级时听刘文典讲《红楼梦》，到了教室，已经挤得人山人海，地上都坐满了。刘文典是一个不拘小节、文人派头十足的学者，只见他抽一口烟，似乎要说话了，但又不说话，大家只好焦急地等待。他又抽一口烟，才不紧不慢地开了腔：‘你们各位在座的，都是贾宝玉、林黛玉呀！’当时化学系的一位老教授严仁荫，已经坐着等了半小时，听到这样的话，很生气地说：‘什么贾宝玉、林黛玉，都是大混蛋、小混蛋！’这是骂刘文典的。可是刘文典讲课后，底下的人，没有一个是走开的。”
刘文典博闻强记，他上课时讲《圆圆曲》、《万古愁》两篇文章时，把明末清初的事迹如数家珍般的一一说给学生听，并且在黑板上列举了许多典故，让学生十二分地佩服。
一次，助教在一位学生的课卷上无中生有地添上了一个错字，这位学生深感不平，马上去找刘文典。刘看后气得摇头咂嘴，回去与助教大闹一场。从此，这位学生所有的课卷都由刘亲手批改了。
何兆武在《上学记》中曾回忆刘文典上课时的情形：“西南联大的时候，刘先生大概是年纪最大的（按：刘文典并非年纪最大，只是相貌颓唐，显老态），而且派头大，几乎大部分时间都不来上课。比如有一年教温李诗，讲晚唐诗人温庭筠、李商隐，是门很偏僻的课，可是他十堂课总有七八堂都不来。偶尔高兴了来上一堂，讲的时候随便骂人，然后下次课他又不来了。按说这是不应该的，当时像他这样的再找不出第二个，可他就这个作风。”
傅来苏在《是真名士自风流》一文中记载：每逢讲授诗歌，刘文典常常摇头晃脑、浅吟低唱，每到激越处则慷慨悲歌。他不仅自己吟诵，还要求学生模仿。有的同学不遵命，他虽不悦，但也不苛责，只是打比方点拨：“诗不吟，怎知其味？欣赏梅先生（兰芳）的戏，如果只是看看听听而不出声吟唱，怎么能体会其韵味呢？”
傅来苏又回忆刘文典讲课：“开宗明义，讲清课题后，即不再翻阅书本，也没有讲稿或教案之类，即兴抒发，或作文字的训诂，或作意境的描绘。有时作哲理上的探讨，有时作情感上的抒发，引经据典，汪洋恣肆，忽如大江之决堤，忽如神龙见首不见尾。口渴了，端起小茶壶呷上两口，润润嗓子，讲累了，点燃一支烟，猛吸几口，靠在椅背上闭目养神。兴浓时，会击节而歌，无所顾忌。兴之所至，说文论诗，出口成章，左右逢源，挥洒自如，又是几乎到了忘我的境界。”
刘文典上课时香烟一支接一支，从不间断，一堂课上完，地下全是烟蒂。上课方式也特别，因为声音小，所以由学生团团围绕他坐在那里听课，如同小孩子环绕姥姥听讲故事一样。
一次，刘文典讲李商隐的《锦瑟》，对于“锦瑟”是乐器还是“小妾”进行了一番考证。他认为“锦瑟”不可能是令狐楚（或其子）的“小妾”，因为李商隐不可能不顾及师生情谊或师兄弟的情谊。后他又说诗的“先”韵是“沉重的长叹而非意切的号啕”，一时来了兴致，边吟边感慨，下课铃响了，亦沉醉其中。而讲下节课的教授早在教室门外等候了。大概过了20分钟，刘文典的感情才平息下来，掏出怀表一看，“哦、哦”了两声，收拾书本，慢慢走出教室。
刘文典开“《文选》选读”课程，一年只能讲《文选》中的两三篇文章，每年开课又必讲《文赋》。这几千字的《文赋》，他一讲就是两个月。在说到《文赋》中某个字用得好用得妙时，他说：“《文赋》有多种讲法，讲一年亦可，讲一月亦可。例如此句此字，真乃一字千金！要不是它真好，古人与我非亲非故，我又何必这么捧他？”
吴晓玲在《忆刘叔雅先生数事》中回忆，一次，刘文典在基督教文林堂演讲，他解释《庄子》第二十七篇《寓言》中“万物皆种也，以不同形相禅，始卒若环，莫得其论，是谓‘天均’”的“天均”为“nature balance”，言简意赅，古今相联，一语中的。
学生王彦铭回忆刘文典上“吴梅村研究”课时，到课的人并不多，稀稀拉拉坐着十几个人，偌大的教室显得空荡荡的。但刘文典毫不在意，在教室桌旁的一把“火腿椅”（木椅，右侧有状若整只火腿的扶手，供笔记书写之用）上坐下来，照例先是点燃一支卷烟，深深吸上一口，操着安徽腔：“今天我们只讲梅诗中的两句：‘攒青叠翠几何般，玉镜修眉十二环。’”王彦铭说：“刘先生娓娓而谈，香烟袅袅，把我们引进诗情画意中去了。”
下课的时候，月亮已经升得很高，王彦铭等同学将老师送回住处，刘很是感动，吟诵李白的《赠汪伦》：“李白乘舟将欲行，忽闻岸上踏歌声。桃花潭水深千尺，不及汪伦送我情。”王彦铭清晰地记得，“他那安徽腔普通话，微微摇曳，有时还带点颤音”。
学术
1917年，刘文典由陈独秀介绍，到北大任教，教授“古典文学”、“《文选》”、“古籍校勘学”等课程。当时，刘文典革命的余热尚存，在五四运动中，他为学生充当“守夜犬”，并积极参与驱逐教育总长章士钊的运动，但随后而来的女师大风潮、“三一八惨案”和章士钊的下台，却让刘文典感到疲惫和失望。从此刘文典“告别革命”，开始沉入校勘古籍，潜心治学。
刘文典平生一直致力于古籍的校勘，他在课堂上常对学生说：“每部古籍，都有一个传抄、刊印的过程，长的几千年，短的数十年，错误实在难于避免。托名伪作的、篡改古籍的不乏其人。看不出问题，真伪不分，曲为解说，就要谬种流传，贻笑大方。搞校勘，须精通文字、声韵、训诂之学，要有广博的文化、历史、名物制度的知识，版本、目录之学也得认真研究。”
1923年，刘文典的《淮南鸿烈集解》共二十一卷由商务印书馆出版。胡適应刘文典之请，破例用文言文为其作序，在序中丝毫不吝啬溢美之词：“叔雅治此书，最精严有法……其功力之艰苦如此，宜其成就独多也。”此后，胡適又在自己的著作《中国思想史长编》中给予此书高度评价：“近年刘文典的《淮南鸿烈集解》，收罗清代学者的校著最完备，为最方便实用的本子。”此书出版后，刘文典一时在学术界声名大噪。
当时，胡適和梁启超应《清华周刊》之请，给青年人开过一份最低限度的国学书目。胡適在书目中自然推荐了好友刘文典的这本《淮南鸿烈集解》。而当时对胡適所开书目嗤之以鼻的梁启超，在自己重新开列的《国学入门书要目及其读法》中，也推荐了刘文典的这本新书，梁说：“《淮南子》，此为秦汉间道家言荟萃之书，宜稍精读，注释书闻有刘文典《淮南鸿烈集解》颇好。”
鲁迅“主张年青人少读中国书的，或者干脆不读”，但在听说同门刘文典的《淮南鸿烈集解》一书正式出版后，特意去商务印书馆买了一套，并将此事写入日记。
刘文典点校《淮南子》时，曾致信胡適道：“弟目睹刘绩、庄逵吉辈被王念孙父子骂得太苦，心里十分恐惧，生怕脱去一字，后人说我是妄删；多出一字，后人说我是妄增；错了一字，后人说我是妄改，不说手民（按：印刷业用语，指雕板排字工人）弄错而说我之不学，所以非自校不能放心，将来身后虚名，全系于今日之校对也。”
《淮南鸿烈集解》出版后，十年间重印三次。二十五年后，刘文典重新点校的《淮南鸿烈集解》刊行，此书在原书的基础上，加入了其二十多年读书、教学中遇到的新材料、新思考。
刘文典校勘《淮南子》时，需要查阅《道藏》典籍。刘文典闻说北京白云观里珍藏有明朝正统年间刊印的《道藏》一部，于是，他请朋友帮忙，始住进白云观，得以翻看此典。他在白云观潜心翻检《道藏》，平日足不出户，经常是茶饭不思、寝食难安，以致患上极为严重的神经衰弱症，养息调理了半年方才渐渐好转。
刘文典常通宵达旦地看书，鸡鸣时始上床，到第二天下午一两点钟吃早饭，其著作多在夜间完成。夜间读书时，则茶、烟相伴。刘文典的儿子刘平章也回忆，为了能静心研究学问，总是在夜里九十点钟才开始看书写作，一直读到到第二天七八点才睡觉，从来不吃早点。到了中午，饭做好后，夫人张秋华负责叫他起床，并把他“领”出房间。刘平章说：“有时他还朦朦胧胧的，我母亲给他夹菜，他看也不看也就吃下去了，他不是那么重视外表饮食这些学问以外的事情。”
据刘平章介绍，除了在中国古典文化研究上富有建树外，刘文典还精通英语、日语、德语，平时博览外文书籍，因此对国际情况形势也十分熟悉。他曾写过多篇文章，分析当时的环境形势，从今天来看都具有极高的政治远见。刘文典还对医学颇有研究，并提出了很多新思想。
傅来苏一次为刘文典收拾书本时，无意中看过的刘所读的自己著的一本《庄子补正》，他在书页的空白处用蝇头小字密密工整地作了许多眉批注释，其中还有外文。傅来苏与同学都为刘的治学严谨赞叹不已，看来老师确实做到了他所说的“一字异同，必求碻（同‘确’）诂”。
抗战期间，刘文典的书籍由夫人张秋华带到香港，寄存在香港某学生处。夫人到昆明后，刘只说了几句，就和夫人争吵起来，责怪夫人道：“怎么不把书带出来，我以后怎么做学问，那些行李可以丢掉不要！”日军占领香港后，这批书被掠。抗战结束后，他得知日本将归还掠夺的中国书籍时，异常高兴，但结果却让他失望。一直到去世前，他依旧在找自己的藏书。
刘文典去世后的1961年，刘平章曾向******反映此事，但总理办公室答复称：“鉴于中日关系尚未恢复，目前暂时不宜提这件事。”半个世纪后，刘氏后人终于得知，刘文典的藏书日本早已归还，但是，当时正是国民党退守台湾之际，藏书到底现在在何处，却始终不得而知。
刘文典对《庄子》极有研究，于丹的《〈庄子〉心得》参考文献中，刘文典的《〈庄子〉补正》位列第二，而位列第一的便是《庄子》。
妙论
刘文典性滑稽，善谈笑，语不择言。他曾自称“狸豆鸟”，因“狸”、“刘”二字古读音相通；“叔”者豆子也；“鸟”则为“鸦”，乃“雅”之异体。所以“刘叔雅”便是“狸豆鸟”。因刘喜自谑，故学生们就敢于跟他开点善意的玩笑。
西南联大时，有一次，一位学生在课堂上问刘文典，怎样才能把文章写好。刘文典仅说了五个字：“观世音菩萨。”学生不解其意，刘解释说：“观，乃是多多观察生活；世，就是需要明白世故人情；音，就是文章要讲音韵；菩萨，就是救苦救难、关爱众生的菩萨心肠。”学生闻言，无不应声叫好。
马逢华曾回忆刘文典演讲《红楼梦》的情形。有一次，刘文典在西南联大演讲，演讲地点原定在西南联大的一间小教室中，后因前来的听众太多，容纳不下，只好改到教室前的广场上去演讲。届时早有一批学生席地而坐，等待开讲。“其时天尚未黑，但见讲台上已燃起烛光（停电之故），摆着临时搬去的一副桌椅。不久，刘文典先生身着长衫登上讲台，在桌子后面坐下。一位女生站在桌边，从热水瓶里为他斟茶。刘文典先生从容饮尽了一盏茶，然后霍然起立，像说‘道情’一样，有板有眼地念出他的开场白：‘只-吃-仙-桃-一-口，不-吃-烂-杏-一-筐！仙桃只要一口就行了啊……我讲《红楼梦》嘛，凡是别人说过的，我都不讲！凡是我讲的，别人都没有说过！今天给你们讲四个字就够了！’于是他拿起笔，转身在旁边架着的小黑板上，写下”蓼汀花溆“四个大字……”
