Se le atribuye la autoría de la Historia verdadera de la conquista de la Nueva España, la cual comenzó a redactar como un memorial de guerras; pero más tarde fue revisada y expandida en respuesta a la publicación de Francisco López de Gómara, que Díaz del Castillo consideraba muy imprecisa, además de que no reconocía los esfuerzos que llevaron los soldados comunes durante la invasión de México.