Thời kỳ đầu, tranh của ông hay mô tả vẻ đẹp duyên dáng của người phụ nữ thị thành, những bức tranh nổi tiếng thời đó là: Thiếu nữ bên hoa huệ (1943), Hai thiếu nữ và em bé (1944), Thiếu nữ với hoa sen (1944)… Sau cách mạng tháng Tám 1945, Tô Ngọc Vân bắt đầu một giai đoạn mới trong sự nghiệp sáng tác của mình với các tác phẩm như: Hồ Chủ tịch làm việc tại Bắc Bộ phủ (1946), Nghỉ đêm bên đồi (1948), Con trâu quả thực (ký hoạ màu nước - 1954), Hai chiến sĩ (1949) Nghỉ chân bên đồi (1948) và hàng trăm ký họa kháng chiến khác.... Cuộc đời hoạt động nghệ thuật của Tô Ngọc Vân khẳng định ông là một tài năng lớn, tên tuổi ông là niềm tự hào của nền mỹ thuật Việt Nam. Những cống hiến của ông về nghệ thuật sơn dầu mang giá trị to lớn có sức sống lâu bền trong nền mỹ thuật hiện đại của dân tộc.