Писати почав рано – перший його вірш був опублікований уже в 1907 р., а через три роки побачила світ дебютна збірка «На білих островах» (1910).У радянську добу Рильський написав 35 збірок поезій, найкращі серед яких – «Знак терезів» (1932), «Літо» (1936), «Україна», «Збір винограду» (1940), «Слово про рідну матір», «Троянди й виноград» (1957), «Голосіївська осінь», «Зимові записи» (1964); чотири книжки ліро-епічних поем, багато перекладів зі слов'янських та західноєвропейських літератур, наукові праці з мовознавства та літературознавства. 1943 року його обрано академіком Академії наук УРСР.
Велику частину його доробку складають літературознавчі, критичні, мовознавчі роботи дослідника. Він писав про творчість як українських класиків, так і сучасників. Як публіцист-мистецтвознавець М. Т. Рильський залишив статті та спогади про композиторів та істориків музики.
Рильський-мовознавець досліджував проблеми граматики, діалектології, фразеології. Брав участь у підготовці російсько-українського словника. Ім’я поета й серед членів редакційної колегії ще двох лексикографічних праць – тритомного «Русско-украинского словаря» (1968) та одинадцятитомного «Словника української мови». Він не лише писав вірші, а й багато перекладав.
Поетові двічі було присуджено Сталінську премію в галузі літератури й мистецтва (1943 року премію 1-го ступеня за збірки віршів: «Слово про рідну матір», «Світова зоря», «Світла зброя» й поему «Мандрівка в молодість»; 1950 року премію 3-го ступеня за переклад українською мовою поеми Адама Міцкевича «Пан Тадеуш»), а 1960 року – Ленінську премію в галузі літератури, журналістики, публіцистики й мистецтва за збірки віршів «Далекі небосхили» (1959) та «Троянди й виноград» (1957). Крім «офіційної» поезії поет творив і глибоко патріотичну, яку декламував тільки з пам'яті окремим близьким і не довіряв паперу.
