А. А. Шахматов — основоположник исторического изучения русского литературного языка. Он изучал проблему образования русской народности и славянского этногенеза, вопросы прародины и праязыка, проследил историю древнерусского летописания XI–XVI вв. В области летописания им впервые был применен сравнительно-исторический метод. Он заложил основы текстологического изучения летописей и текстологии как науки; исследовал славянскую акцентологию, вопросы сравнительной фонетики и грамматики славянских языков, древние и современные индоевропейские языки; разработал историческую морфологию русского языка. Им было организовано изучение многих памятников письменности, современных диалектов, составление словарей, подготовка многотомной «Энциклопедии славянской филологии»; возобновлено издание «Полного собрания русских летописей». Под руководством А. А. Шахматова Отделение русского языка и словесности Академии наук стало центром филологии в России.