Com a compositor fou influït a l’inici per la tècnica de Brahms i l’escriptura instrumental lisztiana, però en el desplegament de la seva personalitat el paper decisiu correspongué al coneixement pregon de la música folklòrica. Creà les bases de la pròpia visió musical recollint gran quantitat de melodies folklòriques hongareses, eslovaques, romaneses i turques, que transcriví minuciosament i analitzà d’una manera penetrant. En afrontar els problemes plantejats per la música del s. XX, l’anàlisi folklòrica l’ajudà a bastir construccions sòlides en el camp tonal i en el formal. Féu un ús lliure del total cromàtic i introduí una sòlida força estructuradora tonal, sense acceptar, però, cap mètode rígid. El pentatonisme, que amb el seu univers melòdic arcaic té una important funció de teló de fons dins l’art de Bartók, hi transmet també les relacions bàsiques entre els intervals, i constitueix l’eix tonal del dodecantonisme bartokià. Així la utilització preferent de l’interval tonalment més neutre, el tríton , no contradiu la solidesa funcional del sistema tonal ampliat. Aquesta manera peculiar de composició es desplegà a partir del 1910, després de superar una primera etapa creativa, parcialment influïda pel Romanticisme i l’impressionisme. La influència poc duradora de la nova escola de Viena estimulà Bartók a assumir plenament la problemàtica, sense que renunciés a la seva sensibilitat auditiva bàsicament tonal. Cap als darrers anys vint s’enfortí la seva disposició innata a la manera de pensar polifònica i a les solucions rítmiques i formals paral·leles als corrents neoclàssics. Tot i continuar sistematitzant els materials folklòrics, excel·lí després —en els anys trenta— com a pianista, amb concerts per Europa i Amèrica del Nord, que enriquiren el seu univers musical. El 1940 emigrà als EUA, on es dedicà a la transcripció de materials folklòrics serbis, i preparà el seu comiat de la vida amb composicions clàssiques, extremadament depurades, de recursos més sobris, però gens allunyades de la manera de compondre bartokiana. Les seves obres més destacades són: A kékszakállú herceg vára (‘El castell de Barbablava’, òpera, 1911), A fából faragott királyfi (‘El príncep de fusta’, ballet, 1914-16), A csodálatos mandarin (‘El mandarí meravellós’, ballet, 1918-19), dues Sonates per a piano i violí (1921, 1922), tres Concerts per a piano (1926, 1931, 1945), Música per a corda, celesta i percussió (1936), Microcosmos (1926-39), Sonata per a dos pianos i percussió (1937), el Segon concert per a violí (1937-38), el Divertiment per a cordes (1939) i el Concerto per a orquestra (1943). S'esglaonen al llarg de tota la seva vida i reflecteixen nítidament la seva evolució com a compositor els Quartets de corda. El primer (1908) presenta ja una personalitat madura. El segon (1915-17) és d’una gran riquesa harmònica i mostra un total domini de la forma. Al tercer, escrit el 1927, l’escriptura contrapuntística apareix més elaborada que en cap altre. L’any següent creà el quart, obra estranya, terrible, d’efecte monumental. El cinquè (1934) té unes sonoritats refinades, expressades amb economia de mitjans. El sisè (1939), compost en forma de cicle, confronta moments de tristesa callada amb d’altres, d’ironia. Bartók deixà un llegat científic aplegat en col·leccions de música folklòrica, en llibres, articles i estudis dedicats als problemes musicals del s. XX.