郭守敬的主要贡献在水利、图像观测和历法计算三个领域。在水利方面，郭守敬设计建造了以通惠河水利工程为代表的一系列大型水利工程。这些水利工程的设计的科学合理性和建造的复杂性都是建立在郭守敬的实地调查和科学规划的基础上的，它们在农田灌溉和南水北调中发挥了巨大的作用。
在历法计算方面，他主持了《授时历》的修正，他组织了史无前例的全国性天文调查。
郭守敬主要贡献在天文学，数学，光学，水利。数学：除了天文数据的进步，郭守敬开发的授时日历在计算方法上也有重大的创新。光学：郭守敬在景福、阳仪等天文仪器中反复运用针孔成像原理，这也是中国光学史上的一项突出成就，反映了中国古代光学知识的高度应用能力。
水利：郭守敬在治水过程中，始终贯彻灌溉、防洪、输水三位一体的指导思想，取得了良好的效果。天文学：郭守敬利用自己改进和创造的天文仪器进行了多次精确的天文观测，使授时历的编制有了可靠的观测依据。地理学：提出“高度”的概念，制造天文仪器。
