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1965年秋，饶宗颐赴美国参观。在美国的卡内基博物馆及哈佛大学佩波第考古人类学博物馆参观了馆藏的甲骨材料。
此次美国之行，饶宗颐认识了著名的汉学家洪业。洪业，号煨莲（Willian），名正继，字鹿岑，福建侯官（今闽侯）人，早年赴美留学，在俄亥俄州韦斯良大学、哥伦比亚大学读文学。1923年回国任燕京大学教职，其间历任历史系系主任、教务长、图书馆馆长、哈佛燕京学社引得编辑处主任、研究院历史学部主任。1946年春赴美讲学，后定居美国。1948到1968年，兼任哈佛大学东亚语文系研究员。洪煨莲曾经看过饶宗颐的《想尔注》，且曾在研究中引用过饶宗颐的研究。饶宗颐与洪煨莲对诗歌都有很好的研究，饶宗颐承认，洪煨莲对杜诗下了很大的工夫，他对杜诗的功夫没有洪煨莲深。1940年，洪业撰成《杜诗引得序》，近十万言，论述了杜甫诗集版本的源流演变及其得失，允为该研究之一大创获。1952年，撰成两卷本英文专著《中国最伟大之诗人杜甫》，海外学界推为杜甫研究的权威之作。后来洪煨莲来过香港，饶宗颐与他还见过几次面。
饶宗颐在美国最大的收获是在哈佛图书馆看到大量的中国古籍。在图书馆馆长裘开明的陪同下，饶宗颐参观了所有的善本。根据饶宗颐的经验，哈佛馆藏的明人文集不是很好的善本，不如台湾和日本的相关馆藏。
在纽约，饶宗颐见到了戴润斋收藏的《楚帛书》的原物。这是非常难得的。
香江鸿儒饶宗颐传第九章客美任教星岛访古楚帛书，又称四帛书、楚缯书，内容共分三部分，即天象、灾变、四时运转和月令禁忌，其内容丰富庞杂，不仅载录了楚地流传的神话传说和风俗，而且还包含阴阳五行、天人感应等方面的思想。楚帛书除了具备特殊的学术价值以外，还是中国古代艺术中的珍品。楚帛书是1942年9月在长沙东郊子弹库地方的楚墓中被盗掘出土，由蔡季襄携至上海，旋由美国人柯克思（JohnHadteyCox）带至美国，1963年寄存在纽约的大都会博物馆，1964年则被戴润斋所藏，旋经古董商出售，现存放在华盛顿的赛克勒美术馆，成为该馆的“镇库之宝”。
饶宗颐在美国时，在戴润斋处看到《楚帛书》原件，他还写诗提到此事。《初见楚缯书于纽约戴氏家》诗云：十载爬梳意自遐，惊看宝绘在天涯。
祝融犹喜行间见，待有龙门问世家。
一卷居然敌楚辞，诸宫旧物自无疑。
蓦从玄月萌秋兴，遥想洞庭叶脱时。楚帛书在传到国外以前，楚帛书只留下一个摹本，是由蔡季襄的儿子蔡修涣靠肉眼摹写的，他当时能识别的字还不足500个，还占不到帛书原文的一半。后来日本出了一张全色照片，就是用黑白相机照出来的，比肉眼看到的效果好一些，认识的字可以增加到600多个。饶宗颐在戴润斋处获睹原物，并据以写成《楚缯书十二月名核论》。1966年，饶宗颐对《楚帛书》原式重新摹写，并对帛书全文详加解读，辨认出来的字较原来增加了100多字，是学术界对于帛书的认识更加深入。1967年，美国哥伦比亚大学美术史及考古系召开了有关《楚帛书》的专题学术讨论会，在会前有学者质疑美国所藏的楚帛书的真假，饶宗颐通过系统的论证，认定其为真品，得到与会学者的认可，在美国学界引起轰动。饶宗颐撰写的论文《从缯书所见楚人对于历法、占星及宗教观念》一文收入大会专刊。在会议结束以后，大会特地把原帛书放大12倍的照片（共接印为110幅）航空寄来送给饶先生。楚帛书的原字本来只有绿豆般大，放大后变成拳头那么粗。饶先生就是靠着这套放大的红外线照片，多认出了100多个过去无法辨认的帛文。就这样，接近千字的楚帛书基本上就能够读通了。原来楚帛书是一幅图文并茂的缣帛，帛面由三部分文字所组成，中间是两篇互为颠倒的短文，8行的一篇讲的是神话，13行的一篇讲的是天象，周围是12个月的行事宜忌，并配以12个月神的彩色图像。构图别出心裁，寓意耐人寻味。因为这样的机缘，饶宗颐成为学界研究楚帛书的第一人，他是最早提出帛书即楚国“天官书”的佚书，并得到学界的认可。在1985年，饶宗颐出版了《楚帛书》，集20多年研究之大成。
相比于对日本、法国汉学研究的欣赏，饶宗颐对于美国汉学研究的观感不是很好，认为美国的研究注重实用性，对于传统的学问研究不够重视。在与日本的比较中，饶宗颐提到：波士顿藏画很多，早期是通过日本人来收藏的，有很多宋画。美国人的汉学是通过日本人来了解的，目前还不能说美国的汉学超过日本。美国汉学之所以不能跟日本比，因为日本建立了很多点，根据地一样的据点，这个是很厉害的，这一部分学问已有大师在那里栽培。学术不能靠一点点东西就能成气候的，要靠数十年的培根，几代人的努力，日本这些根据地都是这样形成的，所以很牢固。相对于日本，在美国没有形成系统的汉学研究，对于在美国的华裔学者也没有很好地利用。在美国，杨联陞算是一流的学者。但美国没有像国内一流的大学者，即使是胡适，他在美国只能是编图书目录，有一份工作而已，美国不善于利用中国的人才。
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1970年至1971年，饶宗颐应耶鲁大学教授AuthairWright之邀任美国耶鲁大学研究院客座教授。Wright本是治佛学的，后来转向中国近代史的研究，饶宗颐是在日本与他相识。Wright在耶鲁是非常重要的人物，他有一个研究小组，专门研究世界各国的正统问题，饶宗颐也参与其中。
饶宗颐经常提到古代文人学士中最令其敬仰、欣赏的就是两位司马，即司马迁和司马光。司马迁以其独特的史学、史识、史德、史观写《史记》，并以“究天人之际，通古今之变”的中心思想贯穿全书，这是承袭孔子《春秋》，延续了文化传统，阐发的是古代经典的大义，有着通儒的广博见识与宽大襟怀。司马光则以道德来省视中国历史，有其一贯不变的历史立场，饶宗颐的史学观受司马光的影响甚巨。饶宗颐在美国收集有关历史上的正统问题的材料，因为屡次读《资治通鉴》，觉得司马光没有称王莽为皇帝是很有见识的，给王莽的评断是非常正确的，这样才真正透彻地了解国史中所谓“正统”的意义，也因此改变了饶宗颐的史学观。所谓“正统”的意义，简单地说，中国史学极为重视“道德”问题，并以一贯的道德标准衡量历史人物的价值。
饶宗颐是赞成正统论的，因为历史是讲纪纲的，为国家立国之本。历史上争论很多的是正与不正的问题，大家的立足点不一样，饶宗颐认为基本上是从道德出发，根据主要是《春秋》的观念，即大一统，以及《通鉴》的观点。王莽篡汉带出两个问题，一是改制，一是伪经。晚清的学者廖平、康有为把经学带入史学。伪经的目的是托古改制，钱穆的研究已经证明，刘歆根本没有办法做伪经，也不可能伪。但改制的问题很重要，王莽改制并不是法后王，是以古来改今。饶宗颐认为，正统论的现实意义在与，一个国家同时有几种政权并存的时候，应该有一个国体，应有一个是非。正统问题这是一定要争的，有的是在当时，有的是在后世，如三国的正统，在晋代写《三都赋》的时代就开始争这个问题了。三国的问题主要是政权太均衡了，所以一直在争。