Han skrev kammermusikk, orkestermusikk, instrumentalmusikk og vokale verker. Han er blitt beskrevet som «den mest betydningsfulle kreative personligheten i brasiliansk musikkunst på 1900-tallet». Villa-Lobos er fortsatt regnet som den mest betydningsfulle latinamerikanske komponisten gjennom tidene. Hans inspirasjon kom både fra brasiliansk folkemusikk og klassisk europeisk musikk.