宋应星的主要贡献表现在他把中国几千年来出现过的农业生产和手工业生产方面的知识作了一个总结性的工作，同时也对技术经验作了总结性的概括，并且使它们系统化、条理化，然后著述成书使之能够流传下来。宋应星所著书籍收录了农业、手工业，诸如机械、砖瓦、陶瓷、硫磺、烛、纸、兵器、火药、纺织、染色、制盐、采煤、榨油等生产技术。在农业方面宋应星对水稻浸种、育种、擂秧、耘草等生产全过程作了详尽的记载。如"包及数日，懊其生芽，撒于田中，生出寸许，其名日秧。秧生三十日即拔起分栽·…..秧过期，老而长节，即栽于亩中，生谷数粒，结果而己。川划同时，他还指出了水稻种植中值得注意的各种问题。在手工业方面，宋应星力图运用定量的方法，他在叙述生产过程时，特别注意原料消耗、成品回收率等方面的数量关系，有着明确的量的观念。当分析秧苗移毅时，宋应星指出:"凡秧田一亩所生秧，供移栽二十五亩"，即秧田与本田的比例为1:25石这个重要的比例数据近代的江西仍在遵循。宋应星对各种油料的出油率作了初确的说明:"凡胡麻与蓖麻子、樟树子，每石得油四十斤。菜旅子每石得油二十七斤。芸苔子每石得三十斤……"。对油料作物这种具体而准确的数据说明，既有理论意义，又有实用价值。

尤其是《机械》篇详细记述了包括立轴式风车、糖车、牛转绳轮汲卤等农业机械工具，具有极高的科学价值。

宋应星是世界上第一个科学地论述锌和铜锌合金(黄铜)的科学家。他明确指出，锌是一种新金属，并且首次记载了它的冶炼方法。这是我国古代金属冶炼史上的重要成就之一。使中国在很长一段时间里成为世界上唯一能大规模炼锌的国家。宋应星记载的用金属锌代替锌化合物(炉甘石)炼制黄铜的方法，是人类历史上用铜和锌两种金属直接熔融而得黄铜的最早记录。

宋应星注意从一般现象中发现本质，在自然科学理论上也取得了一些成就。分别体现在生物学、化学和物理学方面。