徐光启没有具体的发明，但在天文历法、数学、农书著作、火器方面都有贡献。徐光启在天文历法方面的成就，主要集中于《崇祯历书》的编译和为改革历法所写的各种疏奏之中。在历书中，他引进了圆形地球的概念，明晰地介绍了地球经度和纬度的概念。
徐光启在修改历法的疏奏中，详细论述了数学应用的广泛性。他一共提出了十个方面（“度数旁通十事”），即：天文历法、水利工程、音律、兵器兵法及军事工程、会计理财、各种建筑工程、机械制造、舆地测量、医药、制造钟漏等计时器。说把数学应用的广泛性，讲述得十分完备。
徐光启在数学方面的最大贡献当推《几何原本》（前6卷）翻译。
农学方面的著作计有《农政全书》《甘薯疏》《农遗杂疏》《农书草稿》《泰西水法》等。
把番薯引进家乡种植，进行了多次试种，终于获得成功。在上海推广后，他又将甘薯的种植扩大到全国。编纂《农政全书》。
徐光启还对火器在实践中的运用，对火器与城市防御，火器与攻城，火器与步、骑兵种的配合等各个方面部有所探求。