造诣尤深，兼工山水、花鸟，也能画人物，以山水和花鸟成就突出。所作山水画，有的是描写高山大川，表现传统山水画的三远之景。而大多数作品则是描写南方山水及园林景物，表现了当时文人生活的幽闲意趣。在绘画方法上，沈周早年承受家学，兼师杜琼。后来博取众长，出入于宋元各家，主要继承董源、巨然以及元四家黄公望、王蒙，吴镇的水墨浅绛体系。又参以南宋李、刘、马、夏劲健的笔墨，融会贯通，刚柔并用，形成粗笔水墨的新风格，自成一家。沈周早年多作小幅，40岁以后始拓大幅，中年画法严谨细秀，用笔沉着劲练，以骨力胜，晚岁笔墨粗简豪放，