鄭玄（127—200年），字康成。他繼承了《毛詩序》說《詩》的準則，作《詩譜》和《毛詩箋》。《詩譜》根據《史記》年表和《春秋》的有關史實，對《詩經》各篇作了周密的考證，分別排列出《詩經》中十五國風、二雅和三頌的譜係，並解說了《詩經》各部分與其時代政治、風土的關係。鄭玄對《詩》的基本見解集中在他的《詩譜序》中。他闡述自己作《詩譜》的意圖是：“欲知源流清濁之所處，則循上下而省之；欲知風化芳臭氣澤之所及，則旁行而觀之，此《詩》之大綱也。舉一綱而萬目張，解一卷而眾篇明。”鄭玄解《詩》，顯然是把詩歌作為儒家的經典對待的。他進一步發展了《毛詩序》的觀點，承認詩歌創作與政教相通。如他認為西周末年“厲（厲王）也，幽（幽王）也，政教尤衰，周室大壞”，因此產生了《十月之交》、《民勞》、《板》、《蕩》這些“刺怨相尋”的作品。而這些作品，“昭昭在斯，足作後王之鑒”，希望後來的君主要以此為前車之鑒。這一種觀點和孔子論《詩》的主張是一脈相承的。鄭玄的《毛詩箋》是為《毛傳》作解釋的。它集漢代今、古文經學之大成，成為一家最完備的《詩經》注本。鄭玄注《詩經》的原則是“注《詩》宗毛（毛亨）為主，毛義若隱略，則更表明；如有不同，即下己意”[53]。可見鄭玄注詩的態度十分嚴謹。他又是著名的經學大師，具有淵博的文學、考古學的知識。《毛詩箋》的問世，為人們研究《詩經》提供了極為有力的幫助。
雖然《詩譜》和《毛詩箋》也不可避免地存在著個別史料不實、歪曲詩的本意等不盡如人意處，但它們仍不失為研究《詩經》的重要成果。
漢人研究《詩經》的著作，比較有名、比較有價值的，還有焦延壽的《易林》、班固的《漢書·地理誌》。
焦延壽，西漢人。他的《易林》雖是一部研究《易經》的著作，但對《詩經》中一些作品的本義，卻有獨具慧眼之處。如《周南·關雎》的主題，《毛詩序》稱“美後妃之德”，三家詩認為是諷刺周康王，而焦延壽卻以為是貴族婚禮上所唱的祝婚歌：
雎鳩淑女，賢聖配偶。宜家壽福，吉慶長久。關雎淑女，賢妃聖偶。宜家壽母，福祿長久。
再如《周南·卷耳》，《毛詩序》提出此詩是表現後妃“輔佐君子”之誌，三家詩認為是思念賢人之作，焦延壽卻認為是未婚女子懷念征夫之作：
玄黃虺<；阝貴>；，行者勞疲。役夫憔悴，逾時不歸。玄黃隗<；阝貴>；，行者勞罷。役夫憔悴，處子畏哀。
事實證明，這些見解，都有其獨到之處。
班固（32—92年），字孟堅。他的《漢書·地理誌》對十五國風產生、流傳地區的地理位置、風俗習氣、詩歌的特點，大部分都有簡明扼要、中肯的論述，是研究風詩的重要參考材料。
魏晉之際，有吳人陸璣的《毛詩草木鳥獸蟲魚疏》，它在前人注疏的基礎上，將《詩經》中出現的動植物和器物名稱，作了集釋疏解，有利於後人對《詩經》內容的理解。這一部著作是對《詩經》進行博物學研究的開山祖師。
正如魯迅所說，魏晉南北朝時代，“更因思想通脫之後，廢除固執，遂能充分容納異端和外來的思想，故孔教以外的思想源源引入”[54]，文學也進入了自覺的時代，詩學於是開始擺脫經學的束縛，深入探討自身的規律與特點，把《詩經》作為文學研究的時代，從此揭開了序幕。
齊梁時期著名的文學批評家劉勰和鍾嶸，分別在《文心雕龍》和《詩品》中，對《詩經》賦、比、興的手法，作了深入的探討，並對《詩經》所產生的深遠影響，作了很高的評價。如《文心雕龍·明詩篇》總結《詩經》不朽的魅力是“英華彌縟，萬代永耽”，意思說《詩經》猶如美麗的花朵，它們互相映襯，光彩顯耀，千秋萬代都將受到人們的讚賞。鍾嶸的《詩品》則具體地指出《古詩十九首》“其體源出於《國風》”；“曹植其源出於《國風》”；阮籍“其源出於《小雅》”。他把西漢至魏晉間第一流的作家作品的創作成就，都歸結於受了《詩經》的影響，這種推譽可謂高矣！
到了唐代，為了統一人們的思想，朝廷倡言儒學。貞觀十六年（642年），經學家孔穎達奉太宗詔，撰寫《五經正義》，曆時十年，完成了這部工程浩大的官書，由朝廷頒行天下，其中包括《毛詩正義》。此書引用了自先秦至漢魏六朝的大量文獻資料，正如《四庫全書總目提要》所說：“融貫群言，包羅古義。”而且考證嚴密，對後人理解《毛傳》、《毛詩箋》的內容，很有參考價值。但是《毛詩正義》因為恪守“疏不破注”的原則，所以原封不動地承襲了一些謬誤，在疏解時也有誤解原意的情況出現。