Vieuxtemps skrev stort sett for sitt eget instrument, men etter slagtilfellet skrev han blant annet to cellokonserter, en fiolinsontate og tre strykekvartetter. I dag er han mest kjent for sju fiolinkonserter som ble veivisende for den videre utviklingen av fiolinkonsertformen. I disse konsertene tilførte han en mer klassisk dimensjon til et fiolinrepertoar som på hans tid i stor grad besto av teknisk briljante stykker med grunne variasjonsverk og fantasier over populære operatemaer.