方剂学的成就是《伤寒杂病论》的主要贡献之一。汉代是方剂学大发展的时期，《汉书·艺文志·方技略》记有经方11家，274卷，但魏晋以后已亡佚。东汉末年成书的《伤寒杂病论》，必然对秦汉以来医家遗方及同时各家的方剂进行了广泛择取。它以六经辨证和脏腑辩证为准则，灵活地运用于外感伤寒与内伤杂病的治疗中。
据统计，《伤寒论》收载方剂113首（其中禹余粮丸有名无方，故实为112首），《金匮要略》收载方剂262首，除去二书重复者，实得269首。《伤寒论》中的方剂可分为十二类，如桂枝汤类19方，麻黄汤类6方，葛根汤类3方，柴胡汤类6方，栀子汤类7方，承气汤类12方，泻心汤类11方，白虎汤类3方，五苓散类4方，四逆汤类11方，理中汤类9方，杂类22方。《金匮要略》中方剂较《伤寒论》更为丰富，如其分痰饮为四种：痰饮、悬饮、溢饮、支饮，分析其病机，辨别其寒热：选用方剂达16种，涉及药物30种。
从对《伤寒杂病论》中方剂的分析来看，该书对方剂的配伍关系和加减变化，已相当严格，达到很高的水平，用于治疗伤寒病太阳经表实证的麻黄汤，药只四味，但配伍法度严谨，选药精审恰当，再者，注意依据不同情况而加减变化，如用于治疗中风表虚证的桂枝汤，由它加减变化而成的方剂达19种。方剂的加减变化也极有法度，体现了有常有变的遣方用药原则。
在方证结合方面，《伤寒杂病论》充分体现了因证立法、以法系方、据方用药的准则。如“以下有痰饮，胸胁支满，目眩，苓桂术甘汤主之。”痰饮为饮邪留于心下，阻碍虚阳所致，方中用茯苓健脾淡渗，桂枝温阳化气，白术运脾燥湿，甘草调和脾胃，共奏健脾渗湿、温化痰饮之效，而所依之法，则在于“病痰饮者当以温药和之”。理法方药，契合得当。
在剂型方面，《伤寒杂病论》在记述的剂型远远超过了前代各类医书的记载，有汤剂、丸剂、散剂、酒剂、洗剂、浴剂、熏剂、滴耳剂、灌鼻剂、软膏剂、肛门栓剂、阴道栓剂等。针对不同病情采用适当的剂型，有助于疗效的提高。
《伤寒杂病论》中的方剂大多切合临证，疗效可靠，如白虎汤治暑温、茵陈蒿汤治黄疸、白头翁汤治痢疾等等，一直为后世医家所袭用，并尊为“经方”。
