古人有“書法以用筆為先”之說。啟功曾花大量的時間和精力苦練用筆，一筆一筆地琢磨，臨帖臨得分毫無差。但寫出來的字平看還可以，一掛起來就沒神了。經過再三揣摩，他才發現問題在字的“結構”上。啟功找來很多名家碑帖以及唐代佛經，用透亮的方格紙將這些字單個放大，潛心描寫，終於從名家書法的筆劃結構上找到了寫字的規律。這極平常的規律卻極難發現。一般人學書法都是從寫“九宮格”或“米字格”開始，將方格分成若幹的等分。啟功發現問題就出在這“等分”上。道理很簡單，因為每個字的“重心”不一定都在“中心”，所以不能把每個字都一個模式地上下左右分為“三等分”。於是他采用一個更為符合字形結構的劃分法，便是由他首創的“五三五”不等分。這種字形上下左右的分量較大，中間的分量較小，而不是“九宮格”那樣的“九等分”。
啟功在這“五三五”不等分的基礎上練字許久。他反複研究，又發現漢字結構存在“先緊後鬆、左緊右鬆、內緊外鬆”的規律，所以對曆來所說漢字應“橫平豎直”之言也不可盡信了。其實，平、直之中也是有變化的，不然寫出來的字就全無神采而變得呆傻了。“形似”與“神似”之別，究其根源還在於漢字的結構上。如果字的結構不好，用筆再妙也無濟於事。所謂“胸有成竹”，就是寫字時，心中應先有這個字的“骨架結構”，下筆心中有底，筆下也就有神了。啟功認為寫字隻要寫出結構，好看就行，愛怎麼拿筆就怎麼拿筆，愛怎樣用筆就怎樣用筆。哪怕每天寫幾個字，將字的結構寫準確就是功夫。“五三五”不等分結構字體便是他獨創的“啟體”書法。
在文革十年浩劫中，啟功沒有貼大字報的資格，卻必須承擔抄大字報的義務。先是造反派的大字報讓他抄寫，由於啟功字寫得好，隨後各種“戰鬥隊”的大字報都讓他抄寫。有時時間緊迫，造反派們直接往席棚牆上貼白紙，命令他站著麵對席棚牆直接寫。如此揮毫幾年後，竟練就了他獨特的“站功”，筆也練得放開了。後來，當啟功的書法譽滿海內外，成為千金難得之“國寶”時，北師大校園內還出現過搜尋文革中啟功所抄的“大字報”與“小字報”的熱潮。
啟功高度的書法成就既來自他的天分，更來自他的勤奮。他臨習了大量碑帖，尤以臨習趙孟頫、董其昌、柳公權、歐陽詢、智永等最勤，積澱了深厚的功力，並結合自己的審美情趣，最終獨樹一幟，成為大家。他的書法作品，無論條幅、冊頁、屏聯，都能表現出優美的韻律和深遠的意境。內緊外放的結體，遒勁俊雅的筆畫，布局嚴謹的章法，都達到了爐火純青的高超水準，形成一家之風，被人們奉為“啟體”。人們常說“書如其人”，啟功的書法，正如他的人品學問一樣，秀麗、博雅、才氣橫溢、風流灑脫。自20世紀80年代起，已有多種版本的啟功書法集陸續出版。
啟功對書法理論也有精辟而獨到的研究。他對大量著名的碑帖進行過廣泛而深入的考辨，寫下了大量的專業論文，對書法史和碑帖史的研究作出了巨大貢獻。他所著的《論書絕句一百首》，以一百篇一詩一文的形式，係統總結了自己幾十年來研究書法的心得體會，在書法界有廣泛而深遠的影響。他認為，書法是我國民族文化的優良傳統之一，既有文化交流的實用價值，又是一門獨放異彩、具有欣賞價值的民族藝術和文字藝術。
啟功對書法藝術本身也有很多創見。如趙孟頫說：“書法以運筆為上，而結字亦須用功。”而他通過幾十年的實踐認為：“從書法藝術上講，用筆與結字是辯證的關係。但從學習書法的深淺階段講，則應以結字為上。”與趙氏所說，恰恰相反。又如他認為臨碑與臨帖亦是辯證的關係，而帖能更真實地保有原作點畫使轉的麵貌，故應更多加臨習；而臨碑則應“透過刀鋒看筆鋒”，才能得其精髓。他又經過多年的探索，發現字的重心聚集處並不是在傳統的米字格的中心點，而是在距離中心不遠的四角處，並推算出它們之間的比例關係正符合所謂的“黃金分割率”。這些具體的理論都對學習書法有重要的指導意義。
為表彰啟功在書畫方麵的成就，2000年文化部為他頒發了“蘭亭終身成就獎”；2002年又頒發了“造型表演藝術創作研究成就獎”。