時務學堂是中國第一所以宣傳改良、民主、民權為中心的學校，它是維新運動的重要標誌之一。梁啟超在該校擔任總教習期間，培養了蔡鍔、秦力山等一批中國近代著名的政治家。
戊戌變法失敗後，梁啟超一直在改良和革命之間徘徊。變法的失敗，讓梁一直不停反省。「風雲入世多，日月擲人急，如何一少年，忽忽已三十。」1902年，虛歲滿三十的梁啟超元氣淋漓，能量驚人，《新民說》、《論學術之勢力左右世界》、《新史學》等著作更替橫空出世，在中國政界、道德界、學術界、文學界掀起巨大波瀾。
梁啟超對西方啟蒙思想家的思想進行了深入的研究，他意識到：「民德、民智、民力，實為政治、學術、技藝之大原」，政治制度變革的成功，其背後實際有一種更廣的文化支持，即為國民素質或曰「國民性」。因此，他提出要改造「國民性」，造就「新民」，並以「中國之新民」作為自己的筆名，在《新民叢報》上發表《新民說》一文。
梁啟超在《新民說》中總結中國國民的落後性為：奴隸性、愚昧、為我、好偽、怯懦、無動、愛國心薄弱、作旁觀者等，他提出了兩種造就新民的方法，一是淬厲其所本有而新之，二是採補其所本無而新之。中國國民要具備有公德、國家思想、權利思想、自由思想、自治力、尚武精神、合群思想、義務思想、良好的私德等現代精神，方可成為中國新民。
梁啟超認為「民弱者國弱，民強者國強」，而國民素質則決定一國政體的優劣，正是由於中國民眾的落後性，使得中國只能由專制政府統治，陷入了暴政輪迴的深淵。鑒於此，梁啟超把全部的精力放在了培養中國新民的工作上來，他堅定的認為，「苟有新民，何患無新制度，無新政府，無新國家。」
梁啟超閱讀西方歷史，讀到哥白尼的地圓之說開闢了美國，培根、笛卡爾的哲學掃除了歐洲數千年學界的奴性，他認識到「一國之進步，必以學術思想為之母，而風俗政治者皆其子孫也。」1902年，梁啟超寫下了《論學術之勢力左右世界》一文，著重闡述了學術改變世界的偉大力量。
同年，梁啟超的《新史學》一文掀起了「史界革命」，梁也成為中國「新史學」的創始人。在《新史學》中，梁啟超將司馬遷、杜佑、鄭樵、司馬光、袁樞、黃宗羲奉為中國史學上的「六君子」，他激烈批判其餘史家多碌碌無為，「因人成事」，《二十四史》不過是二十四姓的「家譜」，是「地球上空前絕後之一大相斫書」。梁啟超主張，史學應為國民而作，用來記錄國民事迹，宣揚國民精神。
梁啟超認為，文言文過於阻礙新思想在民眾間的傳播，因此他開始主張改造語言文字的革命，以利於文化普及，這就是「文界革命」。針對當時中國上層社會和文人中間文言文流行的現狀，梁啟超提出「今宜用俚語，廣著群書」，以此開啟民眾思想智力。
梁啟超在著文時，有意採用俗語寫作，一掃古板、僵化的文言之風。他的文章通俗易懂、雅俗共賞，文筆生動、活潑、新鮮，條理明晰，「縱筆所至不檢束」，筆鋒感情充溢，被當時人稱之為「新文體」。新文體的流行，為後來的白話文運動開啟了大局面。
梁啟超發起的「小說界革命」，徹底改變了小說在歷史上所處的尷尬地位。1902年，梁啟超創辦了中國第一份專門刊登小說的雜誌《新小說》，他不僅完善小說理論和開闢小說陣地，而且還翻譯、創作了大量的優秀小說，如《佳人奇遇記》、《義大利十五豪傑傳》、《新中國未來記》等。
1899年，梁啟超首次提出了「詩界革命」的主張。他提出新詩要有新意境、新語句，注重「新意境」與「舊風格」的結合。在《飲冰室詩話》中，他進一步闡述了「詩界革命」的理論。
梁啟超提出的「小說界革命」和「詩界革命」，大大提高了文學在社會中的地位，小說和詩歌也因此擁有了神奇的魔力，在社會上產生了深刻的影響力。
梁啟超曾提出了一攬子的革命主張，比如戲劇革命、道德革命、提倡解放思想，倡導婦女解放、一夫一妻、不纏足、反對狹隘的民族復仇主義，提倡政治革命替代種族革命等等。
梁啟超最早提出「中華民族」這一概念，被認為是近代民族主義的奠基人之一。
梁啟超在《新民叢報》上發表了一系列文章，從亞里斯多德到霍布斯、孟德斯鳩、盧梭以及近代日本的法學家、政治家的學術、思想、觀點都進行了系統的介紹和點評，大力宣傳人人平等、三權分立等近代憲政理論。他連續發表《各國立憲史論》，宣傳、剖析立憲政體，解釋國會、內閣等近代民主政治術語，「使一國中大多數人知立憲，希望立憲，且相率以求立憲」。
梁啟超是第一個在著作中提到馬克思的中國人。1902年，梁啟超以「中國之新民」的筆名撰寫《進化論革命者頡德之學說》一文，他在文中提到的「麥喀士」即馬克思。
梁啟超向國人介紹宣傳了托爾斯泰、哥白尼、瓦特、笛卡爾等諸多文化、科學領域的西方名人，使當時的國人得以初步系統的了解西方文化。
梁啟超的文章影響了一代中國人。革命派中不少人正是藉助梁啟超的「啟蒙」，才開始接觸西方資產階級的社會政治學說，一些革命派人士在著文鼓吹革命時，甚至大段大段地抄錄梁啟超的文章，比如鄒容的《革命軍》。
少年毛澤東深受梁啟超的影響，16歲時，毛澤東開始讀到《新民叢報》，「讀了又讀，直到可以背出來。」他就讀湖南第一師範初期，時常模仿梁啟超的新文體風格，並效仿梁自號任公，為自己起名子任。1911年春天，18歲的毛澤東將他所描繪的未來中國政治藍圖貼在湖南長沙一所學校的牆上，在毛的這張藍圖中，孫中山將成為新中國的總統，康有為擔任首相，梁啟超則是外交部長。
後來，李大釗、毛澤東分別在北京、長沙建立學會，分別以「少年中國」、「新民」命名。
梁啟超是周恩來青少年時期「久敬仰之人」，1918年1月23日，周恩來在日記中提到梁啟超的詩句：「男兒三十無奇功，誓把區區七尺還天公」，並在日記中記載：「晚讀《飲冰室文集》，重有感……又拿起梁任公的文集來看，念道『十年以後當思我，舉國如狂欲語誰；世界無窮願無盡，海天遼闊立多時』幾句詩，我的眼淚快下來。忽然又想到任公做這詩的時候，不過二十七八歲，我如今已痴長十九歲，一事無成，真正是有愧前輩了」。
梁啟超赴南開演講，即將畢業的周恩來以學生記者的身份作了演講筆錄，並把這份筆錄作為作文交給老師批改，老師加批語道：「敘述周詳，而文筆之汪洋浩瀚，亦足以達任公先生之妙諦。此才豈可以斗量之。」此後，梁的演說詞和周的「記者識」，一起署名「周恩來筆錄」，登載於南開的《校風》報上。
周恩來留學日本前所寫的「大江歌罷掉頭東」一詩，脫胎於梁啟超的《去國行》。
胡適12歲時第一次看到《新民叢報彙編》，一下子就被迷住了。28年後，胡適在《四十自述》中說：「我個人受了梁先生無窮的恩惠。現在追想起來，有兩點最分明。第一是他的《新民說》，第二是他的《中國學術思想變遷之大勢》。……我們在那個年代讀這樣的文字，沒有一個不受他的震蕩感動的。……《新民說》諸篇給我開闢了一個新世界，使我徹底相信中國之外還有很高等的民族，很高等的文化；《中國學術思想變遷之大勢》也給我開闢了一個新世界，使我知道四書五經之外中國還有學術思想。」
魯迅也受到梁啟超的巨大影響，他一生對國民性改造問題的孜孜不倦明顯受到梁的新民說的啟發。
林長民的《山東亡矣！》一文，對於五四運動的爆發，起了巨大的作用。而他的文章，正是源於梁啟超從巴黎拍回的電報。梁的電報告知了當時巴黎和會的情況，並提出了爭取權益的方法。所以很多研究者認為梁啟超才是真正的五四運動導火索的點燃者。
美國學者張灝認為：梁比五四新青年更早促進中國文化和中國人由傳統向現代化轉化。
蕭公權說：五四運動的領袖幾乎沒有一個不曾因讀了他的文字而受到啟發。
許紀霖評價梁啟超的《新民說》一文說：「中國的啟蒙，非自五四起，實乃從《新民說》而始。五四的啟蒙思想家們，無論是胡適、魯迅，還是陳獨秀、李大釗、毛澤東，在青年時代都接受過《新民說》的思想洗禮……《新民說》可以說是中國啟蒙思想的處女地。」
胡適高度評價梁啟超的啟蒙作用：「梁任公為吾國革命第一大功臣，其功在革新吾國之思想界。十五年來，吾國人士所之稍知民族思想主義及世界大勢者，皆梁氏之賜，此百喙所不能誣也。去年武漢革命，所之能一舉而全國響應者，民族思想政治思想入人已深，故勢如破竹耳。使無梁氏之筆，雖有百十孫中山、黃克強，豈能成功如此之速耶？近人詩『文字收功日