性散淡，“博学强记，多奇篇秘籍”，喜欢读书多于仕途政治。《酉阳杂俎》是段成式流传下来的着作，其中记录很多当时的奇闻逸事。另有《庐陵官下记》2卷，已佚。《说郛》辑得佚文60余则。段成式寓居襄阳，与温庭筠有唱和，辑为《汉上题襟集》，两家颇睦，温庭筠的女儿嫁给了段成式的儿子段安节。咸通四年六月去世。
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