李燾一生著述弘富，《續資治通鑒長編》是他的代表作。這部著作的正式寫作時間，應為紹興二十四年（1154年），李燾時年四十歲。他在知成都府雙流縣任上，于公務之外，“日翻史冊，匯次國朝事實。謂司馬光修史，先為《百官公卿表》十五卷，后頗散佚。乃遍求正史、實錄，傍采家集、野史，增廣門類，起建隆，迄靖康，合新舊官制，成一百四十二卷。其重編者僅七之一，《長編》之書蓋始于此”。實際上這部著作纂修時間，應該更早一些。淳熙九年（1182年），他說為修此書，“網羅收拾垂四十年”。以此上推，當在李燾讀書龍鶴山以后不久。

李燾自隆興元年（1163年）至淳熙四年（1177年）先后四次上進此書。隆興元年（1163年），李燾在知榮州任上，進太祖朝部分。自宋太祖建隆元年（960年），迄開寶九年（976年），計十七年，為書十七卷。當時李燾四十九歲。乾道四年（1168年）又進上已修成的太祖、太宗、真宗、仁宗、英宗五朝，共一百零八卷，寫成一百七十五冊和《目錄》冊。由《進〈續資治通鑒長編〉表》可知此書在編纂方法上是仿司馬光《資治通鑒》體例。此年，李燾五十四歲。

淳熙元年（1174），李燾六十歲，他又進神宗朝《長編》，自治平四年（1067年）至元符三年（1100年），計四百一十七卷。

淳熙三年（1176年）憲宗擢李燾為秘書監，權同修國史，兼權實錄院同修撰。朝廷意在專付李燾以史事。 [5] 淳熙四年（1177年），徽宗、欽宗二朝《長編》編成，孝宗稱贊他“無愧司馬光”。北宋“一祖八宗”至此完篇。但李燾仍在不斷地修訂重編。完成修訂工作一說是在淳熙七年（1180年），一說是在淳熙十年（1183年），《文獻通考·經籍考》認為是在淳熙九年（1182年）。白壽彝在《中國通史》中認為這樣一部卷帙浩大的著作，根據孝宗的要求，進行增損的內容達四千四百余條，絕不是一、二年所能完成的，應該是開始修訂為淳熙七年（1180年），淳熙九年（1182年）“重別寫進”，完成在淳熙十年（1183年）。重編的《長編》為九百八十卷，記北宋一百六十八年史事，另有《修換事目》十卷，《舉要》六十八卷，《總目》五卷。共計一千零六十三卷。凡實錄、國史、會要、野史、家乘、墓志銘、行狀等有關資料，無不廣收博采。其中分注考異，詳引他書，保存了大量史料。

李燾撰《續資治通鑒長編》的最初動機，是要整理北宋九朝史事。他說：“臣盡力史學，于本朝故事尤切欣慕。每恨士大夫各信所傳，不考諸《實錄》、正史，紛錯難信。如建隆、開寶之禪授，涪陵、岐、魏之遷歿，景德、慶歷之盟誓，曩霄、諒祚之叛服，嘉祐之立子，治平之復辟，熙寧之更新，元祐之圖舊，此最大事，家自為說，臣輒發憤討論，使眾說咸會于一。”可見李燾修史，最初興趣在文獻的網羅整理及考訂。

《續資治通鑒長編》選材上是“寧失于繁，無失于略”。編纂過程也是按長編法進行，先以年月為叢目，叢目既成，乃修長編。李燾對史料進行考訂，也是遵司馬光的考異法，所以時人評說李氏之書是“仿司馬氏《通鑒》，踵為之”（李心傳語）。“大略皆溫公舊規”（陳振孫語）。

李燾從形式上繼承了司馬光史學，但與司馬光作史旨趣略有差異，司馬光是“刪削冗長，舉撮機要，專取關國家盛衰，系生民休戚，善可為法，惡可戒者，為編年一書”。李燾說他寫《續資治通鑒長編》是“統會眾說，掊擊偽辨，使奸欺訛訕不能乘隙亂真，祖宗之豐功盛德益以昭明”（《進續資治通鑒長編表》）。因此，李燾認為他的書不敢稱作《續資治通鑒》，只能稱作是《續資治通鑒長編》。但李燾以四十年之精力，撰成近千卷的當代史，為治宋史之要籍。《長編》行文簡潔，頗有章法，雖無“史臣曰”之類文字，但敘事中有識斷；材料增刪，足見其用心。