Научная деятельность Л. М. Фридмана была сосредоточена в области педагогической психологии и психологических основ обучения математике. Автор более 250 публикаций, в том числе таких известных книг, как «Психолого-педагогические основы обучения математике в школе», «Логико-психологический анализ школьных учебных задач», «Педагогический опыт глазами психолога», «Как научиться решать задачи», «Учитесь учиться математике» (М.: URSS), «Психопедагогика общего образования», «Величины и числа. Популярные очерки» (М.: URSS), «Что такое математика» (М.: URSS) и многих других.