饶宗颐晚年特别关注汉字发展的历史，《符号·初文与字母——汉字树》是其代表性的研究成果之一。书中利用考古发现的陶符和图形文，融会民族学的若干数据，从多角度追溯汉字演化的轨迹，探索原始时代汉字的结构和演进的历程，说明文字起源的多元性及其与地区分布的交互关系，并与腓尼基字母、苏美尔线形文等古文字作比较研究。本书指出中国历来统治者施行以文字控制语言的政策——“书同文字”，致使语、文分离，文字不随语言而变化；而且汉字结合书、画艺术与文学上的形文、声文的高度美，造成汉字这一枝叶葱茏、风华绝代的大树，卓然兀立于世界文化之林。而文字、文学和书法艺术的连锁效应，则构成汉文化的最大特色。进而揭示汉字在未成形的初期，陶器上大量的线性符号多与腓尼基字母相似，类似于西亚早期的线性图文。饶宗颐认为，古代闪族人在使用字母时，曾经尝试过采择彩陶上的符号来代替楔形文字的雏形字母，从而提出了具有原创性的字母出自古陶文的“字母学假说”，成为比较古文字学一个极其重要的命题。
饶宗颐为了甲骨文研究的便利，做了很多基础性的工作，比如早年在海外搜寻甲骨文材料，并把所见各国收藏情况撰文介绍给学界。晚年饶宗颐又主持编撰了《甲骨文通检》，该书是一部大型的甲骨文分类索引，具体编纂由沈建华负责，饶宗颐于每册均撰有长篇的“前言”，阐述与各分册相关的甲骨学问题。第一册“先公、先王、先妣、贞人”，第二册“地名”，第三册“天文气象”，第四册“职官人物”，第五册“田猎”。这些基本上总括了卜辞内容的所有类别。饶宗颐对每类几乎都有新的发现和独到的研究心得。如“地名”一项，饶宗颐发现《史记》只有“河渠书”而没有“地理志”，但通过甲骨文通检的编著，计得商代地名总数1100多个，又运用史籍文献对勘的方法，对《夏本纪》禹后以国分封诸姓之地名作具体研究，从甲骨文中揭示并复原禹后地名构成的规律。又如，卜辞中有帝乙征伐人方的记载。但关于人方的地望，过去因受王国维、董作宾的影响，以为不出于黄河流域。
在敦煌学方面，饶宗颐有更多独专之成果，除早年研究敦煌道教文献的开创之作《老子想尔笺校注》与填补了敦煌画研究中重视壁画、绢画而忽略遗书纸画的缺陷的一项空白的《敦煌白画》等外，尚有研究敦煌曲子词和敦煌乐谱的先驱之作的《敦煌曲》与《敦煌琵琶谱读记》；研究敦煌写卷书法最为完整系统的著作《敦煌书法丛刊》等。
在“纪念敦煌藏经洞文物发现暨敦煌学百年”活动中，一项是由国家文物局和甘肃省人民政府颁授“敦煌文物保护研究特殊贡献奖”，2000年7月29日，7名中外人士获颁“敦煌文物保护研究特殊贡献奖”，其中包括季羡林、饶宗颐、潘重规等著名敦煌学家，邵逸夫和平山郁夫两位慷慨捐资者，而他们中像白杨树一样常年扎根于莫高窟的，是常书鸿和段文杰。饶宗颐与常书鸿等6位功勋卓著的敦煌保护功臣和研究专家，以及中国敦煌研究院、美国盖蒂、东京国立文化财研究所等3家卓越的研究机构一道，受勋而载誉，世界百年，故世者与健在者，获此殊荣区区7人而已。
饶宗颐晚年也以自己渊博的国学知识，对于国内出土的各种文献材料进行释读，且总能有创见。
比如他根据三星堆的出土文物和相关的历史记载，撰写了《西南文化创世纪：殷代龙蜀部族地理三星堆、金沙文化》一书。三星堆遗址是中国西南地区的青铜时代遗址，位于四川广汉南兴镇。1980年起发掘，因有三座突兀在成都平原上的黄土堆而得名。三星堆文明上承古蜀宝墩文化，下启金沙文化、古巴国，前后历时约2000年，是我国长江流域早期文明的代表，也是迄今为止我国信史中已知的最早的文明。饶宗颐将人方释为夷方，定位在现今陕西及西南一带，大大地超出以往研究的地理范围，这不但极大地扩大了殷商时代的版图，而且对于西南地区的开发年代和文明程度也有极其重要的研究价值。
19世纪末和20世纪初在中国吐鲁番和敦煌的考古大发现，吸引了各国众多学者的研究，从而形成了新的学科，如今敦煌学、吐鲁番学已是国际学术界的显学。在这两个学科的研究上，饶宗颐不仅做出了杰出的贡献，而且还在1996年与季羡林等合作创办和主编大型学术刊物《敦煌吐鲁番研究》，成为该领域研究的重要园地。《敦煌吐鲁番研究》迄今已出版了八卷，得到国际敦煌学界和吐鲁番学界的高度评价。
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饶宗颐的主要学术论著已整理结集成十四卷二十大册，于2003年10月以《饶宗颐二十世纪学术文集》为名，由台北新文丰出版公司正式出版。2003年11月8日，香港大学隆重举行饶宗颐学术馆揭幕仪式，同时举行该文集的首发式。该文集几乎涵盖国学研究的所有领域，是20世纪国学研究的一座丰碑。论者认为：其标志性成果主要有三方面：一是直接参与并推动当代国际显学——甲骨学、敦煌学、简帛学的创建和深化；二是从世界范围的角度和人类文明的高度审视国内与域外的文化交流与融合；三是用新的数据和方法丰富与改造传统学科，使之获得新的发展。总之，是以20世纪的新资枓和新方法为向导，走出一条国学研究的新路子。
在《饶宗颐二十世纪学术文集》的小引中，饶宗颐谈到：二十世纪为中国学术史之飞跃时代，亦为返哺时代。何以言之？飞跃者，谓地下出土文物之富及纸上与田野调查史料之大量增加。由于考古学之推进，可征信而无文献纪录之历史年代，已可增至七八千年之久。返哺者，谓经典旧书古写本之重籀，奇字奥旨，新义纷披，开前古未有之局。
余之生，值一九一七年，实为王静安考证殷代先公先王之年。洹水甲骨之面世，至于今岁一九九九年，恰当期颐大齐之数，而余年且八十有五矣。当代学术之显学，以甲骨、简帛、敦煌研究之者成就最高，收获丰富，影响至为深远，余皆有幸参预其事。他若楚辞与楚学之恢弘、滋大，而垂绝复兴之赋学与文选学，余皆曾致力，不无推动之绩。至余所开拓之新业，如潮学，比较史前文字学与悉昙之学，则亦薄著微劳。本书为诸论文之结集，所以命名为“饶宗颐二十世纪学术文集”者，即以本世纪之新资料新路向为研究主要对象，盖纪其实也。
为迎接廿一世纪之来临，新写本之不断出土——近时郭店楚简，对于学术界之震撼，即其着例，故将另有新境界之展开，新校雠学之诞生，更有助于此一新事业。古典重温，新义滋起，或可能导致未来之文艺复兴，谨拭目以俟之。
本集所采，以单篇论文为主，依类相从，以便寻检。相当于一部巨型之《选堂集林》。属于新资料之专著，间亦作为附录。其旧着有因新资料而加修订，藉此次刊布，谨求教于方闻之士。饶宗颐在伏案研究2009年，《饶宗颐二十世纪学术文集》简体版在大陆出版。92岁高龄的饶宗颐先生亲临发布会现场，他表示，希望通过这套书使内地更多人对他在文、史、哲、艺各方面所提出的一些问题给出意见与反响，也希望对于中国文化各方面的研究提供一点推动。
文集出版后，国内外学者对其评价甚高。清华大学李学勤教授说：“饶宗颐先生治学，与世俗迥然不同。数十年间，著述逾千万字，于学术文化，中西古今，无不会融通贯，得其窍要，及前沿之地位，开风气之先声，为海内外同知共仰。2003年辑成出版的《饶宗颐二十世纪学术论文集》，煌煌二十巨册，洵非一般学人所能意想。”