展子虔在绘画上善于创新。唐代李嗣真说他“天生纵任，亡所祖述”。他画人物，善用紧密的线条和能够晕染出浓淡的色彩，表现对象的性格特征和神态形貌，达到了神采如生、意度俱足的境地。他画马能注重描绘马的动势，虽卧立而有行走、腾骧的神情。展子虔在中国美术史上影响最大的是山水画，他最善于表现自然山水的深远的空间感，传为他所画的《游春图》是现存古代山水画的重要作品。此图现藏故宫博物院，纵43厘米，横80.5厘米，绢本，青绿设色，卷前有宋徽宗赵佶手书“展子虔游春图”的题签。在这幅画上，展子虔以圆劲的线条和浓丽的青绿色彩，描绘了在阳春三月、花红树绿、山青水碧的郊野中，贵族、仕女骑马泛舟、踏青赏春的优美景色，是迄今为止所保存的最早的卷轴山水画。在画面的空间处理上，一改过去绘画中的人大于山、水下容泛、树木排列，如同伸臂布指那种比例失调状况，特别是对湖水微波广阔深远的描绘，颇为成功。在表现技法上，此图以墨线勾出山川屋宇的轮廓，然后填敷青绿色彩，并再以深色重加勾勒，树木、人物等则直接用色点出，形体虽小，却生动有致。画面色彩典雅，富于装饰感。

展子虔的画被后世视为“唐画之祖”是有根据的，与六朝山水画那种不合乎视觉自然比例的画法相比，《游春图》的处理显得匀称多了。尽管他的画面貌古拙，树枝缺少纵横抑扬、穿插多姿的变化，树叶也不及后人那样形状多样，云也勾得过于整齐———从技法上看，还处在山水画的滥觞期，但由于运笔比较成熟，所以他的画仍显得轻重有致，未用“皴”法却能画出山石树木的质感。《游春图》构图壮阔沉静，设色古艳，富有典丽的装饰意味，体现出承上启下的风格，也标志着山水画即将进入成熟期。