宋人首倡書畫“尚意”之風，主張不拘常法，追求性靈之意趣，強調自出新意，叛逆傳統。但自蘇、黃、米、蔡之後，書風漸漸空疏蕩逸，直至元代的趙孟頫奇峰突起，書法方始進入壹個新境界。
趙孟頫（1254—1322）是宋太祖趙匡胤的第十壹世孫，他博學多才，善於詩文、考據學，精通音樂，兼工篆刻，以“圓朱文”著稱。趙孟頫壹生歷宋元之變，仕隱兩兼，雖為貴胄，但生不逢時，南宋王朝當時已如大廈將傾，他是在坎坷憂患中度過自己青少年時期的。他擅長篆、隸、楷、行、草各體、冠絕古今，是元代當之無愧的書壇盟主。他推崇簡約的書畫風格，其山水取法董源、李成；人物、鞍馬師法李公麟和唐人；工墨竹、花鳥，皆以筆墨圓潤蒼秀見長，以飛白法畫石，以書法用筆寫竹。他力主變革南宋院體格調，自謂“作畫貴有古意，若無古意，雖工無益”，遙追五代、北宋法度，論者謂其“有唐人之致去其纖，有北宋人之雄去其獷”，開創了元代新畫風。傳世書跡較多，傳世畫作有《鵲華秋色圖》、《紅衣羅漢圖》、《幼輿丘壑圖》、《秋郊飲馬圖》、《江村漁樂圖》。著有《松雪齋文集》10卷（附外集壹卷）。
趙孟頫壹生與書法為伴，曾反復學習與臨摹過鐘繇、王羲之、柳公權、黃庭堅、米芾、智永、褚遂良、李邕等人的作品，對王羲之、王獻之的書帖更是情有獨衷，臨寫過數百本。在廣泛學習古人的基礎上，趙孟頫的書法遂能集晉韻、唐法、宋意於壹體，並融會貫通，自成壹家。他是篆、隸、楷、行、草樣樣精通的書法大家，其晚年創作的集中了金文、小篆、隸書、章草、楷書、草書六種書體的《六體千字文》長卷便是壹座琳瑯滿目的藝術寶庫，這其中最具有創造價值和影響力的當屬楷書和行書。
趙孟頫創立了楷書史上獨具特色的“趙體”，與唐楷的歐體、顏體、柳體並列為楷書四體。趙體不像歐體或者柳體那樣高長而是字形偏於扁方，結體寬綽而不失古樸；也不像顏體、柳體那樣比較註重橫輕豎重或提按等傳統程式，而是用筆圓潤，結體嫻雅。這種楷書吸收了行書的壹些成分，點、橫、撇、捺之間動靜相宜，流美動人。同時，其用筆不拖泥帶水、不含糊暖昧，起筆、運筆、收筆的筆路都十分清晰，使學書者易懂易學。與唐楷三體相比，趙體楷書既得晉人風流倜儻之神韻，又具唐人法度端嚴之雍容，讀其字，會感到他既能從容不迫地掌控線條，又能在平和淡定之中時露鋒芒。就書法風格來講，如果說歐體險峻遒勁、顏體雍容大度、柳體骨力勁健，趙體則閑雅秀逸，是文人書卷風流氣質的典型代表。其楷書代表作有《膽巴碑》、《妙嚴寺記》、《玄妙觀重修三門記》等。《三門記》結體寬博深穩，運筆酣暢圓潤，最適合當字帖。如《赤壁賦》，用筆精到，結字嚴謹，堪稱書法傳世經典之作。
在趙孟頫的各體書藝中，傳世最多者當推行草。其中包括了大量的書信和題跋。他的行草從各個方面汲取了二王精華，同時又融入己意，秀美瀟灑，風流俊賞。傳世名作有《歸去來兮辭》、《蘭亭十三跋》、《洛神賦》、《赤壁賦》、《七絕詩冊》等。晚年行書《七絕詩冊》雲：“煉得身形似鶴形，千株松下兩函經。我來問道無余事，雲在青天水在瓶。”最後壹句“雲在青天水在瓶”，借用了唐代李翺向禪僧問道的故事，據說黃藥禪師指點李翺當學在天之雲逍遙自在，或如在瓶之水恬靜淡然。趙孟頫用此語也許正是以之與自己的人生相印證。此帖短短五行大字，字形由收斂而漸趨舒展，由小漸大，最後壹句，墨色亦由濃而淡，就如書寫者的心境，漸漸在書寫中會意升華，洇開壹片慧心禪悟。
趙孟頫之於書法史的意義不僅在於他異彩紛呈、精妙絕倫的書跡，更在於他以自己的書法實踐所倡導的藝術精神。北宋四家後，世人追捧“尚意”書風，標舉個人性情，但卻日益忽視書法技藝層面的積累與練習，從而不可避免地進入了粗率單薄、疏野淺露的怪圈。趙孟頫之所以力尊古體、追摹晉唐，顯然是看到了這壹弊端。趙之壹生幾乎遍臨名帖，對各家書法都了然於胸。綜觀其書作，鐘繇之質樸沈穩，羲之之蘊藉瀟灑，獻之之流麗恣肆，李邕之崛傲欹側，皆能融入其筆端紙墨。如果沒有如此深厚的藝術積累，就不可能成就這樣壹位書法大師。如果說晉唐書法給予趙孟頫的是風韻與法度的雙重熏陶，那麽，宋代書法給予他的就是推陳出新、率性而為的勇氣和精神。從這個意義上講，趙孟頫既是宋代“尚意”書風的糾偏者，又是最好的傳承者；既是晉唐書風的尊奉者，又是最全面的發揮者。因此，後人評他為“唐以後集書法之大成者”；稱他為“上下五百年，縱橫壹萬裏，復二王之古，開壹代風氣”的書法大家。整個元代書法幾乎都籠罩在他的蔭庇之下，明清許多著名書家也多從他處受益。他是繼王羲之、顏真卿之後中國書法史上第三個影響深遠的大師。後世學趙孟頫書法的極多，趙孟煩的字在朝鮮、日本也非常風行。
在繪畫方面，他開創了元代簡率、尚意、以書入畫的新風尚，使文人畫走向全面成熟。首先。在創作心態上，趙孟頫作畫顯得輕松自如，不像他之前的宋代畫家那樣繪畫如視勁敵，不敢有絲毫疏忽。因此，他的繪畫形象簡練概括，很少細節描繪，而註重整體氣勢。作為文人畫的集大成者，他強調以書入畫。作為壹代書法大家，趙孟頫用不同筆法表現不同世象，比如石以飛白筆勾勒，竹以八分，而水用篆體。他所獨創的荷葉皴，豐富了山水畫的表現技法。他還提倡“作畫貴有古意”，也就是以古為門面而創造新意。趙孟頫的古是與工對意的，工指南宋以來院體畫“用筆纖細，敷色濃艷”的風格。趙體畫在工細中見簡率，其畫風扭轉了北宋以來古風漸湮的畫壇頹勢，使繪畫跳出工艷瑣細之窠臼而別開質樸自然之生面。
《鵲華秋色圖》是趙孟頫的壹幅佳作，描繪山東濟南郊區的鵲山和華不註山壹帶的秋景，采取平遠法構圖。畫中長汀層疊漁舟出沒，林木村舍掩映，平原上兩山突起，遛遙相對。本圖林木種類頗多，紅綠相間，枯潤相雜；樹姿高低直鼓變化豐富，布置得宜，聚散自然，故多而不繁，疏朗有致。作者用寫意手法畫諸岸樹木，樹幹簡略雙鉤，樹葉用墨隨意點成，筆法靈活，書法意趣濃厚。山巒皴法細密，青綠暈染。房舍人畜、蘆荻舟帆均精描細點，再渲染青、赭、紅、綠，設色明麗清淡，風格古雅俊秀，他創造性地將水墨山水與青綠山水融為壹體。綜觀全圖，水陸交接、林木聚散、平原遠近、兩山對峙、屋宇人物，諸多景物被安排得錯落有致，富有節奏感，顯示了作者高度的概括能力。明人王世貞曾說：“文人畫起自東坡，至松雪敞開大門。”很客觀地評價了趙孟頫在中國繪畫史上的地位。
趙孟頫儒雅安詳的書畫姿態也影響了他的家庭，他的夫人管道昇能書，善畫墨竹梅蘭，筆意清絕。兒子趙雍也精通書畫。據說趙孟頫欲置妾，曾作詞試探調侃管道舁：“我為學士，妳做夫人。豈不聞，陶學士有桃葉桃根，蘇學士有朝雲暮雲，我便多娶幾個，吳姬越女何過分。妳年紀已過四旬，只管占住玉堂春。”而管道舁則作《我儂詞》以答之：“妳儂我儂，忒煞情多，情多處熱似火。把壹塊泥，捏壹個妳，塑壹個我。將咱兩個壹齊打破，用水調和，再捏壹個妳，再塑壹個我。我泥中有妳，妳泥中有我。與妳生同壹個衾，死同壹個槨。”通篇情重意濃、入骨化血。據說“松雪得詞，大笑而止”，從此再未提過納妾之事。趙孟頫仕途仿徨時，還是管道昇以《漁父詞》箴其歸去：“人生貴極是王侯，浮利浮名不自由。爭得似、壹扁舟。弄月吟風歸去休。”趙孟煩有此才情遠見的妻子，也是他壹生之大幸。
宋朝滅亡後，趙孟頫躲回家鄉潛心書畫，後被元世祖請到宮廷。趙孟煩氣宇軒昂，風度卓然，才高八鬥，詩書畫俱佳，深得元世祖的贊佩。此後，趙孟頫壹直留在元世祖的身旁，其排位甚至在右丞相葉李之上。有壹次，趙孟頫騎馬從宮墻外走過，不小心竟連人帶馬掉到護城河裏去了。元世祖知道後，立刻命人將宮墻朝後移兩丈，將道路放寬，以防止這樣的事情再發生。雖然元世祖對趙孟頫的才華推崇備至，政治上卻並不授以重任，其中的苦楚和歡樂也只有趙孟煩自知，他更是寄情於書畫之中，求得心靈的慰藉和安撫。
身為趙宋宗室後裔，趙孟煩卻入仕元朝，宦海壹帆風順，使其壹生毀譽參半。“清初第壹寫家”傅山最執於“人品高書品自高”，他的畫也達到了很高的藝術境界，滲透著孤高品格和崇高氣節，“傅青主畫山水，皴擦不多，丘壑磊珂，以骨勝，墨竹也有氣”（《畫征錄》）。傅山“壹生重氣節，以聖賢自許”，認為“作字先作人，人奇字自古”，因而痛詆趙孟頫、董其昌之書，評價其作品柔靡輕弱、不足為法。這樣“以人論書”，顯然有失公允和偏頗。平心而論，趙孟煩不愧為壹代藝術宗師，他浸淫於魏晉風度之中，其風雅精致的氣質和洗練簡凝的技巧，為元明書畫開壹代先風。傅山也不得不承認趙孟頫墨跡“圓轉流麗”，並甚愛之。以人論書的非難使趙孟頫屈沈藝史幾百年，但他仍是中國文藝史上少有的全才，大概只有宋朝蘇東坡、明代董其昌可以和他相提並論。
“先畫後書此壹紙，咫尺之間兼二美”，趙孟頫書畫詩印四絕，當時就已名揚中外，日本、印度人士都以珍藏他的作品為貴。作為壹代宗師，不僅他的友人高克恭、李仲賓，妻子管道舁，兒子趙雍受到他的畫藝影響，而且弟子唐棣、朱德潤、陳琳、商琦、王淵、姚彥卿，外孫王蒙，乃至元末黃公望、倪瓚等都在不同程度上繼承發揚了趙孟頫的美學觀點，使元代文人畫久盛不衰，為中國繪畫史上寫下了綺麗篇章。
鑒於趙孟頫在美術與文化史上的成就，1987年，國際天文學會以趙孟頫的名字命名了水星環形山，以紀念他對人類文化史的卓越貢獻。