在清华园内的课堂上，陈寅恪一上课即提出所讲之专题，然后逐层展开，每至入神之处，便闭目而谈，滔滔不绝，有时下课铃响起，依然沉浸在学海之中尽情地讲解。每堂课均以新资料印证旧闻，或于平常人人所见的史籍中发现新见解，以示后学。对于西洋学者之卓见，亦逐次引证。有时引用外文语种众多，学生不易弄懂辩明，陈寅恪便在黑板上把引证材料一一写出，读其音，叩其义，堂下弟子方知何为梵文，何为俄文等语言文字。因陈每次讲课不落俗套，每次必有新阐发，故学生听得津津有味，陈寅恪的名声越来越大，一些大学教授与外校师生也专程前来听讲。
据陈寅恪的受业弟子蓝孟博对陈哲三说：“陈先生演讲，同学显得程度很不够。他所会业已死了的文字，拉丁文不必讲，如梵文、巴利文、满文、蒙文、藏文、突厥文、西夏文及中波斯文非常之多，至于英、法、德、俄、日、希腊诸国文更不用说，甚至于连匈牙利的马扎儿文也懂。上课时我们常常听不懂，他一写，哦！才知哪是德文，哪是梵文，但要问其音叩其义方始完全了解。吴宓、朱自清都常来听讲。他的书房中各国各类书都有，处处是书，我们进去要先搬搬挪挪才能坐下。”又说：（陈寅恪）“平日讲书，字字是精金美玉，听讲之际，自恨自己语文修养太差，不配当他的学生。每到他家，身上总带几本小册子，佣人送上茶果，有时先生也教我们喝葡萄酒，我们便问其来历，他于是把葡萄原产何处，原名什么，最早出现何处，何时又传到何处，一变成为何名，如此这般，从各国文字演变之迹，看它传播之路径。这些话我们都记在小册子里。”
周一良先生在回忆文章中即谈到，30年代就读燕京研究院时，听同学盛赞陈寅恪先生魏晋隋唐史学方面的造诣，遂旁听陈先生课而感受深刻：“……陈先生讲课之所以使我们这些外校的学生特别倾服，应有其原因……陈先生谈问题总讲出个道理来，亦即不仅细致周密的考证出某事之‘然’，而且常常讲出其‘所以然’，听起来就有深度，说服力更强。”“陈先生善于因小见大，在魏晋南北朝史研究方面虽没有写出像《隋唐制度渊源略论稿》和《唐代政治史述论稿》那样综观全局、建立框架的论著，但除经济方面而外许多重要方面的大问题都接触到了”。
姜亮夫在清华时曾写了一篇批评容庚的文章，发表在《燕京学报》上，容庚把这篇文章送给陈寅恪看。陈寅恪对姜亮夫说：“你花这么大的精力批评别人，为什么不把精力集中在建立自己的研究工作上。”姜亮夫听了，大受震动，从此不太愿意写批评文章了。
1939年春，英国牛津大学敦聘陈寅恪为汉学教授，并授予英国皇家学会研究员职称。陈寅恪因不习惯昆明高原气候，时常生病，又心思与旅居香港的家人团聚，决定于夏天离开联大赴英国讲学。吴宓特意在昆明市的海棠春饯别，时值端阳，吴宓赠诗曰：国殇哀郢已千年，内美修能等弃捐。泽畔行吟犹楚地，云中飞祸尽胡天。朱颜明烛依依泪，乱世衰身渺渺缘。辽海传经非左计，蛰居愁与俗周旋。
在西南联大时，陈寅恪住在靛花巷青园学舍。每到上课，陈寅恪步行一里多路到学校。陈寅恪仍像在清华园一样，每次上课都是用一块花布或黑布，包着一大包书向教室匆匆走来，至时满头是汗，但从不迟到。有同学不忍见一只眼睛已盲的老师如此辛苦劳累，主动提议前去迎接，并帮助拿书，陈寅恪不允。一位学生回忆说：“陈先生上课一丝不苟，多数时候先抄了满满两黑板资料，然后再闭上眼睛讲。他讲课总是进入自我营造的学术语境或历史语境，似乎把世事都忘得一干二净。某日，第一只脚甫踏入门，距离黑板尚远，陈师即开始讲述，谓上次讲的……随即走近桌旁，放置包书之包袱，就座于面对黑板、背朝学生之扶手椅上。讲述久之，似发觉座位方向不对，始站起身搬转坐椅，而做微笑状。有时瞑目闭眼而谈，滔滔不绝。”
抗战胜利后，陈寅恪再次应聘去牛津大学任教，并顺便到伦敦治疗眼睛，经英医诊治开刀，不仅无效，目疾反而加剧，最后下了双目失明已成定局的诊断书。寅恪怀着失望的心情，辞去聘约，于是1949年返回祖国，任教于清华园，继续从事学术研究。
陈寅恪讲课时总是端坐而讲，所论者皆关宏旨，绝无游词；态度严肃，从不哗众取宠；认真负责，极少旷课，有人听他讲课四年，从未见过他请过假。讲课虽多平铺直叙，但听课者并不感到枯燥。
陈寅恪讲学还注意自然启发，着重新的发现。对学生只指导研究，从不点名，从无小考；就是大考，也只是依照学校的规章举行，没有不及格的。他常说：问答式的笔试，不是观察学生学问的最好办法，因此每次他都要求学生写短篇论文代替大考。但陈寅恪又强调：做论文要有新的资料或者新的见解，如果资料和见解都没有什么可取，则做论文也没有什么益处。
季羡林写《回忆陈寅恪先生》写道：我旁听了寅恪先生的“佛经翻译文学”。参考书用的是《六祖坛经》，我曾到城里一个大庙里去买过此书。寅恪师讲课，同他写文章一样，先把必要的材料写在黑板上，然后再根据材料进行解释、考证、分析、综合，对地名和人名更是特别注意。他的分析细入毫发，如剥蕉叶，愈剥愈细愈剥愈深，然而一本实事求是的精神，不武断，不夸大，不歪曲，不断章取义，他仿佛引导我们走在山阴道上，盘旋曲折，山重水复，柳暗花明，最终豁然开朗，把我们引上阳关大道。读他的文章，听他的课，简直是一种享受，无法比拟的享受。……寅恪师这种学风，影响了我的一生。
陈寅恪在清华授课时，不但清华的教授如朱自清、吴宓、刘文典与各系学生经常前来听课，远在城内的北大学生和年轻教员，也成群结队，走出古城，穿越西直门，跑到离城几十里的西北郊外清华园“偷听”陈寅恪讲课。据听过陈氏课的学生回忆，若从北平城内到清华园，宛如一次短途旅行，颇费一番周折。沿途几十里全是一片接一片的农田，秋天青纱帐起，尚有绿林人士拦路抢劫，甚至不惜铤而走险，杀人越货。前往听课的师生曾几次遇到过拦路劫财的强盗，多亏每次都靠人多势众，手里又各自拎着木棍铁器等防身家伙，对方不敢轻举妄动。即使如此，北大师生也愿冒险出城，亲自聆听陈寅恪上课时那如同天幕传来的梵音绝唱。相对城内北大的偏远，近在燕京大学的学生与教员，则得天时地利之便，一溜小跑即可到达清华讲堂，先是喘着粗气，接下来屏息静气，美美地享受一顿免费大餐。人云天下没有免费的午餐，但在陈寅恪这里却是例外。
在清华，陈寅恪是名教授。除了本校历史和中文系的学生听讲外，还有校外旁听生，“慕名而来，满载而归”。当时在燕京读书的周一良回忆道：“我从燕京到清华旁听（实际是偷听，因为不需办任何手续）陈先生的课，感到与以往所听的中外历史课大不相同，犹如目前猛放异彩，佩服不已。那时一起去听课的，有在当时的中央研究院历史研究所工作的余逊、俞大纲（都已经逝世）。我们这几个青年都很喜欢京剧，下课以后，常常讨论说：真过瘾！好像又听了一场杨小楼的拿手戏！”罗香林也回忆道：“陈师对学生的爱护，真是无微不至，不但在学术上的个别引导，使学生个个都走向专门研究，能渐渐有新的发现的境地，就是对学生的日常生活，乃至于毕业后的就业情形，也非常关心。”
1946年，陈寅恪从欧洲回到清华，此时他双目已盲。历史系主任雷海宗劝他休养一段时间，他不听，并要求在中文系也开一门课。雷海宗的助手王永兴劝他：“一门课已经够辛苦了，是否不要在中文系上课了？”他严肃地说：“我拿国家的薪水，怎能不干活？”送走雷海宗，陈寅恪立即吩咐当时在场的弟子王永兴，通知在历史系、中文系各开一门课，立即行动，不得有误。雷海宗不忍见到一位双目失明的老人来回奔波，于是想了一个折中的办法，让学生到陈宅上课，陈寅恪应允。许多年之后，王永兴对陈寅恪这一做法曾深情地回忆道：“使我感动的是他那朴实而坚定的语言，他没有说过作为一个教师应该如何如何的冠冕堂皇的话，但是，他的身教要比那许多话高明得多。今天，我作为一个教师，虽学识浅陋，但仍要每学期开两门课，是因为每每想起老师身教如此，不敢懈怠。”
对于上课的过程，王永兴曾回忆道：“当时上课是在寅恪先生家里，一般有二三十个学生，上课之前他指定我在黑板上写史料，然后，坐在一把藤椅上，问我写了些什么材料，我一一和他说。没有材料，他是从来不讲课的。两黑板的材料讲完了，我于是再写。讲课之后，他常常问我这样讲，学生能接受吗？他常要我征求学生们的意见，然后再修改讲课稿。陈先生讲课精湛，深入浅出，引人入胜，而在这背后的，是他备课的辛勤。他年年开课，年年都是这样备课讲课。”
陈寅恪在讲授历史研究的心得时，常说：“最重要的就是要根据史籍或其他资料以证明史实，认识史实，对该史实有新的理解，或新的看法，这就是史学与史识的表现。”他的学生曾经回忆道：“陈师在讲历史研究时，常说：凡前人对历史发展所留传下来的记载或追述，我们如果要证明它为‘有’，则比较容易，因为只要能够发现一二种别的记录，以作旁证，就可以证明它为‘有’了；如果要证明它为‘无’，则委实不易，千万要小心从事。因为如你只查了一二种有关的文籍而不见其‘有’，那是还不能说定了，因为资料是很难齐全的，现有的文籍虽全查过了，安知尚有地下未发现或将发现的资料仍可证明其非‘无’呢？”