政治上，张衡坚持批判现实，对宫廷政治的污浊奸诈深感忧愤，反对王侯贵族的奢侈生活。他受道家思想影响，倾向老、庄，主张无为，有人生无常、遁隐厌世的思想，企图超越世俗生活，其宇宙论也体现道家观念，晩期作品〈思玄赋〉道家倾向更强。他继承了西汉儒家董仲舒的灾异、天人感应之说，认为星象变异和地震等灾异，是上天对世人和朝廷的谴告，促使他制造更精密的仪器去认识宇宙和侦测地震，以察知天意；但他反对谶纬预言，曾上〈请禁绝图谶疏〉，指出图谶弄虚作假，为迎合当权者而伪造。他推崇西汉扬雄的《太玄》，认为「玄」是宇宙的根本原理，《太玄