20世纪20年代陈寅恪在清华大学国学院指导研究生，并在北京大学兼课，同时对佛教典籍和边疆史进行研究、著述。在清华大学开设满蒙语文和历史、佛教研究等课程。他讲课时、或引用多种语言，佐任历史；或引诗举史，从《连宫洞》到《琵琶行》、《长恨歌》，皆信口道出，而文字出处，又无不准确，伴随而来的阐发更是精当，令人叹服！
1939年春，英国牛津大学聘请他为汉学教授，并授予英国皇家学会研究员职称。他是该校第一位受聘的中国语汉学教授，在当时是一种很高的荣誉。
1933年，陈寅恪的弟子陈哲三到日本，一次饭间遇到日本史学界大名鼎鼎的学者白鸟库吉，刚见面时白鸟对他十分傲慢无礼，后得知他是陈寅恪的弟子，便执礼甚恭，态度发生了一百八十度的大转弯。原来白鸟研究中亚问题，遇到困难，写信请教奥国学者，复信说向柏林大学某教授请教，而柏林的复信说应请教陈寅恪教授，当时钱稻孙度春假来日，正住隔房，他说可以代为求教陈教授，钱的春假未完，陈教授的复信已到，而问题也解决了。他说如无陈教授的帮助，可能至死不解。
苏联学者在蒙古发掘了三件突劂碑文，但都看不懂，更不能理解。后来，陈寅恪以突劂文对译解释，各国学者都毫无异词，同声叹服。
唐德宗与吐蕃的《唐蕃会盟碑》，许多著名学者如德国的沙畹、伯希和等，都难以解决，又是陈寅恪作了确切的翻译，才使得国际学者感到满意。
《蒙古源流》是明朝万历年间内蒙古萨囊彻辰所著，其中夹杂不少神话传说，与元代蒙汉文史书多有不同，往往让人们困惑不解。二十世纪三十年代初，陈寅恪发表了4篇论文，探明了《蒙古源流》一书的本来面貌，使人们对原来困惑不解的难题，得以了解通释，对后来的蒙史研究产生重大影响。
陈寅恪从事敦煌文献研究并把它纳入到世界学术领域中，得到各国学术界的认可。为了引导国内学者重视研究北京图书馆收藏的敦煌残卷，他在阅读后，就有关摩民教经、唐代史文、佛教主义等9个方面，著文列举其价值，为从事敦煌文献研究者开阔了视野，为我国敦煌学研究的全面开展，奠定了基础，开创了先河。
抗战胜利后，陈寅恪赴英国治疗眼疾，并应邀在牛津大学讲授东方学和汉学，欧洲各大学校的学者云集牛津，以亲聆他讲学为快，但除了伯希和、斯文赫定、沙畹等寥寥数人外，大多不能听懂。因为陈寅恪在演讲中广泛征引各种文献，使用10余种中亚古语，一般学者听不懂是很自然的事情。
金岳霖回忆陈寅恪：有一天我到他那里去，有一个学生来找他，问一个材料。他说：“你到图书馆去借某一本书，翻到某一页，那一页的页底有一个注，注里把所有你需要的材料都列举出来了，你把它抄下，按照线索去找其余的材料。”寅恪先生记忆力之强，确实少见。
中印战争结束后，中共密拟以麦克马洪线为准谈判边界问题，但当时却无人知晓，毛泽东思考一晚上想到了陈寅恪。当时陈寅恪已被打倒，早已双目失明，但他凭借记忆历数每段每句当在某书某页，从而向政府提供了珍贵的历史证据，保证了我国在谈判中占了主动，保证了我国在那次谈判中不失领土。
陈寅恪于1923年在柏林求学期间，写给其妹的一封书信。信中云：
“我前见中国报纸告白，商务印书馆重印日本刻大藏经出售，其预约券价约四五百元。他日恐不易得，即有，恐价亦更贵。不知何处能代我筹借一笔款，为购此书。因我现必需之书甚多，总价约万金。最要者即西藏文正续藏两部，及日本印中文正续大藏，其他零星字典及西洋类书百种而已……我今学藏文甚有兴趣，因藏文与中文，系同一系文字。如梵文之与希腊、拉丁及英、俄、德、法文等之同属一系。以此之故，音韵训诂上，大有发明。因藏文数千年已用梵音字母拼写，其变迁源流，较中文为明显。如以西洋语言科学之法，为中藏文比较之学，则成效当较乾嘉诸老，更上一层。然此非我所注意也。我所注意者有二：一历史（唐史西夏），西藏即吐蕃，藏文之关系不待言。一佛教，大乘经典，印度极少，新疆出土者亦零碎。及小乘律之类，与佛教史有关者多。中国所译，又颇难解。我偶取金刚经对勘一过，其注解自晋唐起至俞曲园止，其间数十百家，误解不知其数。我以为除印度西域外国人外，中国人则晋朝唐朝和尚能通梵文，当能得正确之解，其余多是望文生义，不足道也。隋智者大师天台宗之祖师，其解悉檀二字，错得可笑（见《法华玄义》）。好在台宗乃儒家五经正义二疏之体，说佛经，与禅宗之自成一派，与印度无关者相同，亦不要紧也。（禅宗自谓由迦叶传心，系据护法因缘传。现此书已证明为伪造，达摩之说我甚疑之。）旧藏文即一时不能得，中国大藏，吾颇不欲失此机会，惟无可如何耳。又蒙古满洲回文书，我皆欲得。可寄此函至北京，如北京有满蒙回藏文书，价廉者，请大哥五哥代我收购，久后恐益难得矣……”
这封书信被当时主持《学衡》杂志的吴宓得知，于这年八月的第二十期以《与妹书》为题刊载，梁启超就是通过《学衡》看到了这封信，并为陈寅恪之博学倾倒。一年之后，梁启超向曹云祥力荐陈寅恪，陈得以到清华执教。