Луиджи Пиранделло выпустил сборники стихов "Радостная боль" (1889), в котором Пиранделло обращается к античным мифам и образам, "Пробуждение Геи" (1891), "Рейнские элегии" (1895). В "Пробуждении Геи" культ языческой богини земли, связанный с прославлением природы и земных радостей, противостоит аскетическому идеалу смирения и умерщвления плоти. В "Рейнских элегиях" темы любви и природы переплетаются с прошлым и настоящим величественного Рейна. В 1896 выходит в свет перевод Пиранделло "Римских элегий" Гёте.
Профессиональная литературная деятельность началась с выходом в свет сборника новелл "Любовь без любви" (1894). Л. Пиранделло написал шесть романов: "Отвергнутая" (1901), "По очереди" (1902), "Покойный Маттиа Паскаль" (1904), автобиографический "Старые и молодые" (1909), "Снимается кино" (1915), "Один, ни одного, сто тысяч" (1926).
Самый известный роман – "Покойный Маттиа Паскаль". В нем молодой человек, пользуясь тем, что официально его признали мертвым, пытается начать новую жизнь, но вскоре устает от двусмысленности своего положения и возвращается домой – где его никто не ждет. Ему остается единственная роль – "покойного Маттиа Паскаля". Более 300 новелл Пиранделло составили цикл "Новеллы на год", многие из них – о жизни на родной Сицилии. Написал критическую статью "Искусство и сознание сегодня" (1893), трактат "О юморизме" (1908)
После 1914 Пиранделло уделяет все большее внимание драматургии, в последние двадцать лет жизни основную часть его творчества составляли пьесы. Л. Пиранделло написал 13 пьес, в т. ч. три самых значительных – "Это так, если вам так кажется" (1917), "Шесть персонажей в поисках автора" (1921) и "Генрих IV" (1922), а также "Тиски" (1910), "Сицилийские лимоны" (1911), "Право для других" (1916), "Лиола" (1917), "Наслаждение добродетелью" (1918), "Колпак с бубенчиками" (1918), "Как раньше, лучше, чем раньше" (1921), "Обнаженные одеваются" (1923), "Жизнь, которую я тебе даю" (1924), "Новая колония" (1928), "Никогда не знаешь" (1935).
Сюжеты Пиранделло допускают вызывающе большое количество истолкований, хотя и обращаются к одним и тем же темам: запросы общества, хрупкость личности и относительность правды. Иногда эти темы трактуются в саркастическом, иногда в трагическом ключе. Пьесы изобилуют приемами, обнажающими их игровую природу. Например, "Шесть персонажей в поисках автора" играются без декораций; действие пьесы "Сегодня мы импровизируем" (1930) частично перенесено в фойе театра. Обе эти работы и пьеса "Каждый по своему" (1924) используют технику "театра в театре". В пьесе "Это так, если вам так кажется" сталкиваются две иллюзии: мужа и матери. Их жертва – молодая женщина, которая вынуждена принять обе предлагаемые роли, но сама в итоге считает себя "ничем", воплощением чужих представлений.
Пьеса "Шесть персонажей в поисках автора" ставит вопрос "Что есть реальность?" – и не дает на него ответа. Спектакль начинается без декораций, на сцене директор готовит к постановке пьесу Пиранделло. Из пустого зрительного зала появляются шесть "персонажей", заявляющих, что их историю следовало бы рассказать. Персонажи распределяются между актерами как "роли". По ходу действия персонажи, все более недовольные игрой актеров, постепенно переходят на сцену. Там они играют свою собственную драму с жестоким, трагическим концом. Таким образом они выходят из вымысла в реальность, или, наоборот, их "вымысел" вытесняет "реальную" сцену – директора, актеров и всех прочих. В "Генрихе IV" герой, сойдя с ума, выстраивает вокруг себя иллюзорный мир. Но даже излечившись от сумасшествия, он вынужден до конца дней притворяться больным, поскольку обстоятельства препятствуют его возвращению в мир реальный.
В 1925 Л. Пиранделло основал театральную труппу, которая затем гастролировала с его пьесами по Европе и Америке.