Som historiker spente hans produksjon over en lang rekke emner fra norgeshistorien, fra middelalderen til samtiden. Han var en radikal kritiker av Snorres kongesagaer, som han mente ikke reflekterte begivenheter under den norske rikssamlingen. Han var sentral i forskningen på Henrik Ibsen i hele første halvdel av det 20. århundre, og bidro til etablering av den historisk-biografiske forskningstradisjonen. Som følge av et usedvanlig bredt engasjement publiserte Koht fra 1891 til sin død i 1965 mer enn 43 000 sider, hovedsakelig sakprosa. Han skrev på bokmål, nynorsk, tysk, fransk og engelsk.