闻一多在古籍文学的研究中，对《楚辞》的研究，用力最多，成果也最显著。他的《楚辞》研究，主要分三个部分：一是对《楚辞》文本的“校正文字”和“诠释词义”，这是一项基础性工作，也作出独特贡献。如《敦煌旧钞本楚辞音残卷跋（附校勘记）》、《楚辞斠补（甲乙）》、《离骚解诂（甲乙）》、《九歌解诂》、《九章解诂》等。二是从神话学和民俗学角度对《九歌》的文化背景进行研究，也就是“说明背景”。如《什么是九歌》、《九歌释名》、《怎么读九歌》、《〈九歌〉的结构》、《〈九歌〉古歌舞剧悬解》等。三是对屈原的论述，阐述中国古代知识分子在不同历史时期中的社会地位和思想的演变。如《读骚杂记》、《屈原问题——敬质孙次舟先生》、《人民的诗人——屈原》、《端午考》等。这三部分从评文、论人展开。正如许芥昱所说：“闻一多有两个兴趣差不多同时在发展，一个是楚辞的文学价值，一个是屈原在历史上的地位。”
就闻一多的研究方法看，他基本是用乾嘉朴学考据和西方现代学术的方法。他先做校正和词义的诠释，做研究学问的工作，在此基础上从思想、文化、历史、时代、社会等诸方面对屈原及其作品做深入了解和总体评价。个人思想的转变和时代的变迁，使闻一多的《楚辞》研究与他的个性人格和时代潮流融合在一起。它反映了闻一多个人思想发展的历程，也体现了他学术研究的重心转移。
（一）校勘补苴精审
闻一多从事《楚辞》研究十年，对其进行校勘补苴，剔除衍文，增订脱文，改正讹文，纠正倒文，以多种手段精心校对《楚辞》中的异文异字、衍文错字。在校勘补苴过程中，他所采用的校勘书目就有六十五种；采用古今诸家校正文字者二十八家。“作者所采之校勘材料，其来源颇广，别样《校引书目板本表》”。闻一多所采取的方法是以乾嘉校勘为根基，现代科学方法与朴学方法相结合，使他的校勘精密、新颖、有创建。
《楚辞校补》一书，以涵芬楼影印的江南图书馆藏书洪兴祖的《楚辞补注》为底本，参阅、引用王逸的《楚辞章句》、刘师培的《楚辞考异》、刘永济的《楚辞通笺》等著述。闻一多的一些学术见解新颖而富有创建。如《离骚》中“何不改乎此度”句，他的校勘是通过同类句子的比较分析得出结论的，试比较“愿竢时乎吾将刈”、“延伫吾将反”、“历吉日乎吾将行”，得出“何不改乎此度”应该是正确的。再如《离骚》中“女嬃之婵媛兮，申申其詈予。曰：‘鲧婞直以亡身兮，然终殀乎羽之野’”中之“女嬃”。王逸认为是“屈原姊”，东汉许慎的《说文解字》引贾逵《离骚章句》和北魏郦道元的《水经注》引袁崧语“婵媛”，王逸解释为“牵引”，即“拉拉扯扯”。后人对女嬃为屈原之姊说有质疑，有多种说法。而闻一多说：“古通称女曰妹，《世本》鬼方氏之妹，故贾逵云楚人谓女为嬃。（见《说文》嬃下引。今本《说文》女作姊，从本书洪《注》引）女谓之嬃，则姐妹皆可称嬃，故或谓女嬃为屈原姊，（王《注》及《水经·江水注》引袁崧语说）或以为屈原妹，（《诗经·桑扈》疏引郑《志》答冷刚说）其实皆傅会之谈也。”闻一多站在中西文化比较的高度，超越传统乾嘉考据方法的局限，运用西方文化人类学尤其是神话学来审视《楚辞》，得出比较中肯的结论。他一方面认为女嬃为屈原之姊的旧说有训诂学的依据，另一方面又说这是“傅会之谈”。闻一多解释说女嬃为楚族神话传说中的“女姽”，尽管还是一个推论，比起“屈原姊”的说法，更比较接近《离骚》中的“宓妃”、“简狄”“巫咸”等神话意象群。闻一多从西方人类学的眼光审视中国古籍，得出比较接近真理的结论，是难能可贵的。
闻一多对《楚辞》的文字校注和词义诠释，主要特点是西方学术视野的引入，真正做到了“于音韵训诂之外再运用西洋近代社会科学的方法”，形成了独特的神话学视野，从而取得了超越前人的成绩。
1941年，闻一多完成三篇有关《楚辞》的考据，接着综合探讨了《楚辞》里诗歌的艺术和价值。闻一多通过神话学的文化史考证，说明《九歌》名称的实质、艺术结构和内容意蕴。他认为《九歌》十一篇，其中《东皇太一》是迎神歌，《礼魂》是送神歌，其余九篇才是真正意义上的《九歌》。
这里的神就是东皇太一。《九歌》里其他的歌是献给别的自然神，正如《汉书·礼乐志》所描写的那些神的方位和符号。闻一多强调《九歌》反映出中国古代各地不同的文化习俗，但他不同意说这是宗教信仰的记录的说法。他认为当时楚国人已经享受《九歌》，看到《九歌》在舞台上演出，《九歌》已经成为人们欣赏和审美的文学艺术。闻一多力图把三千多年前的《九歌》搬上舞台，写了《〈九歌〉古歌舞剧悬解》。这个“歌舞剧”设计得极富想像力，特别是《山鬼》那一章：
山坡上黑黝黝的竹林里，歇着一亮豹车，豹子是火赤色的，旁边睡着一匹狐狸，身上却有着金线斑点。
对面，从稀疏的竹子中间望去，像一座陡起的屏风，挡住我们的视线的，便是那永远深藏在云雾中的女神峰——巫山十二峰最秀丽，也最娇羞的一个。
林中单调的虫声像是我们自己的耳鸣。蓦的一声裂帛，撕破了寂静，“若有人兮山之阿”，回声像数不完的波圈，向四面的山谷扩大——“山之阿，山之阿，山之阿……”一只蝙蝠掠过，坡下草丛中簌簌作响。
虽然闻一多还没有将原文全部翻译成白话文，但这歌剧悬解包括剧中人物的详细描写、人物行动，正如许芥昱所言：“《九歌》各场反映出闻一多对全诗的认识，是中国南方巫教的跳神，描写人神的恋爱、人神的来往。只有其中第十首《国殇》是例外”。而国殇的场面是伏尸遍野的战场：“国人为庆祝胜利并哀悼国殇，手拿着武器和钲鼓，环绕着死者的尸体，举行萨尼人跳鼓式的舞踊。”闻一多在《什么是九歌》一文中解释国殇的来源，跟《九歌》里别的神的来源一样。《九歌》把湘君湘夫人算成两个神，总共有八个男女神。由此闻一多推断，这十一首歌曲很可能是在中国文化史中经三个不同阶段而产生的，而楚国的诗很可能已经把他们组合成一场很完整的歌舞节目。
（二）屈原新读法
闻一多对屈原的兴趣跟历来学术界的争论有关。这个争论来源于两个方面：一是屈原是谁，写了些什么诗；一是屈原到底是什么人，有什么思想。闻一多在《读骚杂记》中认为：历来解释屈原自杀的动机，可分三说。班固的《离骚序》曰：“忿怼不满，沉江而死”，这可称为泄忿说。《渔父》的作者曰：“宁赴常流而葬于江鱼之腹中，又安能以皓皓之白而蒙世之温蠖乎。”这可称为洁身说。东汉以来，人们渐渐注重屈原的忠的方面，直到近人王树楠指出“尸谏”二字，可算新派意见的极峰了。这可称为忧国说。三说之中，泄忿最合事实，洁身也不悖情理，忧国则最不可信。然而偏是忧国说流传最久，势力最大。闻一多认为“我们对屈原的人格的认识也得加以修正”。一方面他比较赞成班固笔下的屈原：“屈原露才扬己，竟乎危国群小之间，以离谗，然数责怀王，怨恶椒兰，愁神苦思，强非其人，忿怼不容，沉江而死，亦贬絜狂狷景行之士。”另一方面相对同意屈原自杀是为洁身，“以洁身来解释屈原的死，是合乎情的。”认为屈原的时代并没有后来帝王专制时代的忠的观念，如伍子胥就是一个例子。司马迁在《屈原列传》中说：“怪屈原以彼其材，游诸侯，何国不容，而自令若是。”准确地说明了屈原的时代特征。
对屈原的认识，闻一多认为首先要尊重历史，在客观的时代背景下分析评论历史人物，而不是拿后世的观念强加到历史人物的思想中。历史上对屈原的认识有两种倾向，一方面把他偶像化，另一方面干脆否定。闻一多要维护屈原的文学史地位，对经学大师廖季平否定屈原的观点进行了驳斥。他指出：《离骚》并没有帝王口气，《楚辞》也不是秦博士所作，《史记》中的记载固令人怀疑，但绝不能否认了历史人物的真实。至少目前我们还得承认《离骚》是屈原作的，因此屈原的思想如何，只有《离骚》才是千真万确的口供。只要史传没有明白地提出反证，我们又何妨当它默认了？《史记》的“文义不属，前后矛盾”无可讳言，但史传与《离骚》不合，消极的不合与积极的不合相反相克，究竟是两回事。闻一多说：“我们何不假定史传只是一幅不完备的画像，其中尽留有点睛添毫的余地，说不定拿《离骚》中的屈原补入史传，更觉生动逼真点。”
胡适发表《读〈楚辞〉》一文，否定《史记·屈原列传》的史料价值，郭沫若提出中国古代社会发展规律的理论，林庚认为屈原当时不会有现在这种人民群众的观念，而闻一多是把屈原在历史上的价值看作象征性的，他代表了人类从为衣食而生而死到了超物质的精神阶段。闻一多认为：
但为这意义着想，哪有比屈原的死更适当的象征？是谁首先撒的谎，说端午节起于纪念屈原，我佩服他那无上的智慧！端午，以求生始，以争取生得光荣的死终，这谎中有无限的真！
一般学者都认为，中国历史的黄金时代是夏、商、周三代；西方学者也认为封建制建立的完整阶段是最快乐的时期，但它早已一去不复返了。屈原就是这个黄金时代的迷恋者。闻一多说：“黄金时代相去愈远，人们对它的怀念愈切，故每个时代都有人写追念它的作品。我们生活在今天的新时代，应该取法屈原刚毅的意志，韩非革新现实的态度，来努力完成当前抗战建国的神圣任务，则屈原的伟大精神便能够得到发扬光大了。”
屈原问题的核心，不仅是确定屈原的历史真实性，还必须认识屈原的社会地位和人格结构，才能了解屈原其人。在20世纪40年代有关屈原的讨论中，闻一多发表了《屈原问题——敬质孙次舟先生》和《人民的诗人——屈原》等文章。他从社会发展史和文化史的角度，指出：屈原是文化奴隶式的“文学弄臣”，一个“孤高激烈”、“天质忠良”、“心地纯正”、“忠款与热情”的人。“这些也许都是实情，但我觉得屈原最突出的品性，无宁是孤高与激烈。……我记得，至少还有两个人了解屈原，一个是那教人‘痛饮酒，熟读《离骚》，便可称名士’的王孝伯，一个是在《通鉴》里连屈原的名字都不屑一提的司马光，前者一个同情的名士，后者一个敌意的腐儒，都不失为屈原的知己，一个孤高激烈的奴隶，绝不是一个好的奴隶，所以名士爱他，腐儒恨他。可是一个不好的奴隶，正是一个好‘人’”。
闻一多在反驳了孙次舟观点后，提出自己对屈原是否是弄臣的看法：第一，他从社会发展史的角度，论人类社会的历史是一部奴隶解放史。而“解放得最晚的，还是那贴紧的围绕着主人身边，给主人充厮役，听差遣，供玩弄，和当清客——总而言之，在内廷帮闲的奴隶集团。这期间所包括的任务，依后世的说法，便有狎嫟的姬妾幸臣、最卑贱的宫娥太监、较高等的乐工舞女和各色技艺人才，以及扈从游宴的‘文学侍从之臣’等等。”他认为屈原就是这样的一个创造文学艺术的“弄臣”，“没有弄臣的屈原，那有文学家的屈原？”因此他认为孙次舟颠倒了历史，才否认了屈原的历史地位。第二，屈原的死是一个“弄臣”的反抗，他是一个“不好的奴隶”。但有自己的“尊严”和“人格”，他是一个为争取人类解放的斗争的参加者，这就是他的伟大之处。第三，屈原是一个“文学弄臣”，但他也是一个杰出的政治家。正如说他有“脂粉气”，不能否定他更包容着“火气”，作为奴隶的屈原和作为“人”的屈原，在性格上具有双重性。“也许正因屈原是一个‘博闻强志……娴于辞令’的漂亮弄臣，才符合了那‘出则接遇宾客，应对诸侯’的漂亮外交家的资格。战国时代本不是一个在传统意义下讲资格、讲地位的时代，而是一个一切价值在重新估定的时代，那年头谁有活动能力，便不愁没有活动的机会。讲到身份，苏秦、张仪也够卑贱的，但不妨碍他们致身卿相。然则在另一属性上身份也是卑贱的屈原，何以不能做三闾大夫和左徒呢？”作为政治家的屈原失败了，可是他在文学上的成就却在文学史上占有重要地位。正如闻一多在《屈原问题》一文中所指出的：
屈原的功绩，就是在战国时代进步的艺术效果之基础上，恢复了《诗经》时代的教育意义，那就是说，恢复了《诗经》时代艺术的健康性，而减免了它的朴质性。从奴隶制度的粪土中不但茁生了文学艺术，而且这文学艺术里面还包含着了作为一切伟大文学艺术真实内容的教育意义。因此，奴隶不但重新站起来做了“人”，而且做了“人”的导师。
当然就闻一多本人来说，对屈原的评价，也是有变化的。在《端节的历史教育》一文发表以前，他强调屈原之死并非死于“忧国”而是死于“泄忿”或“洁身”；后来除保留前期对屈原品性的评价外，还肯定了他“竭忠尽智，以事其君”的忧国精神并称他是“人民的诗人”。这大概是闻一多在文化价值和人生态度方面的转变所致。闻一多对屈原的评价为：“他说屈原的死象征了人类道德人格的抬头，屈原死得伟大，因为他一直追求生的光荣。”
