“魏公本是老经师，往日声名海内知。”这是魏源晚年的朋友陆嵩于道光二十九年（1849）赠给魏源诗中的两句，准确地概括了魏源在经学领域的活动与成就。他被视为“老经师”，是因为他在青年时代就刻苦治经，且有多种经学论文与着述。正如梁启超所说：“前此治今文者，则《春秋》而已。至魏默深，乃推及它经，着《诗古微》、《书古微》。”经过近十年的学习、研究、求索，至道光初年，魏源开始对自己在经学领域中的所见所得进行总结。嘉庆中，他在京期间曾专饰古本《大学》，在湘期间则辑录《曾子》十篇。至道光元年（1821），他修改《大学古本叙》（初稿作于嘉庆陆嵩：《魏默深刺史过访有赠》，《意苕山馆诗稿》卷九。梁启超：《最近世之学术》。
二十五年），作了《曾子章句序》，又作《孝经集传序》和《子思子章句序》。这些序，是他对《大学》、《孝经》、《曾子》、《子思子》长期研究的总结性文字。
魏源于十几岁时便纂有《孔子年表》、《孟子年表》、《孟子年表考》。道光二年（1822），又作《论语三畏三戒九思箴》、《孔孟赞》、《曾子赞》、《颜冉赞》、《孟子补赞》、《周程二子赞》、《程朱二子赞》、《朱子赞》、《陆子赞》、《朱陆异同赞》、《杨子慈湖赞》、《王文成公赞》、《明儒高刘二子赞》等，共十三篇。还撰有《董子春秋发微序》、《两汉经师今、古文家法考叙》等文章。又着有《公羊春秋微》、《易象微》，但今不见。据李伯荣记载说：“默深公死后，遗物颇多……最可贵者，在其《公羊古微》、《易象微》诸稿本，朱墨更改，发明不少。民元反正，为叛将崔英虏索以去。”
魏源也接触诸子之学，如《老子》、《墨子》，但主要是治《五经》，也涉及《四书》。
道光元年和二年，是魏源对自己的经学思想进行总结之年，是他的经学研究的大丰收之年，引起了时人的重视，一时“名满诸公间”。自此以后，他把主要精力转移到研究拯救时弊这一重大课题上去了，只对《诗古微》和《书古微》二书做了增补和完善工作。
魏源青年时期曾一度是宋、明理学的景仰者和追随者。
这是与当时的学术环境密切相关的。自康熙帝为巩固清朝廷的统治秩序，提倡宋代理学，命大学士李光地成《性理精义》，以理学家熊赐履为国史院学士并参议朝政以来，理学一直是清代的官方学术。康熙帝的《圣谕十六条》和雍正帝在此基础上所成的《圣谕广训》，都大力宣扬和倡导理学家的伦常观。对于广大士人必经的科举考试，清朝廷更规定以《四书》、《五经》为基本内容，以宋理学家的注释为标准。这就逼使广大士人从幼年时代起便接受理学的熏陶。魏源自然不例外。为准备乡试，自县学生员时便“究心阳明之学”的魏源，于嘉庆十七年（1812）就读于“道南正脉”岳麓书院不及一年。岳麓书院是湖湘文化的发祥地和主要传播基地。湖湘文化虽然内容庞富，并常随时代的变化渗入新的血液，但其主流思想则是宋代福建崇安人胡安国提举湖南时传播的程颐的理学，又经朱熹、张栻的再提倡，理学便在湖南士人中薪火相传。魏源就读岳麓书院时的山长袁名曜及参加拔贡考试时的湖南学政汤金钊，都笃信理学。汤金钊有《癸酉夏日岳麓书院示诸生》诗云：“此是朱张讲学区，而今亦有古风乎？文章角胜犹馀事，器识心期异俗儒……”这些，不能不对青年魏源产生重大的影响。魏源拔贡时，“举明经”。“举明经”三字虽不是对魏源一人的特殊评语，却也可从中窥出魏源当时的学术思想状态。故他到京城后，向理学家姚学塽执弟子礼，多受姚的教导，并“以所注《大学古本》就正，先生指其得失，憬然有悟”。
影响魏源早期经学思想的，还有他的同邑前辈王元复（字能愚）和车无咎（字补旃）。他们二人合订的《洪苑内编》与《皇极经世》，以及车无咎着的《尚书口义》、《辨类编》、《切己录》，王元复着的《榴园集》，青年魏源虽难说全部读过，但对他们二人却很景仰。他们二人推崇的理学，曾激荡过青年魏源的思绪。
拔贡同年，桂东人李克钿、桂阳人何庆元、郴州人陈起诗都是魏源青年时代的挚友，陈起诗后来还与魏源结成了亲家。他们四人都潜心宋明理学，曾相互饬言行，敦伦理；对于朱熹编录的宋儒关于治学、为人的言论的《近思录》，都经常阅读揣摩。李克钿在一封信中对魏源曾有如此叙述：“秋赋来省，获读寓书，亲切之训，如所谓‘枉尺直寻’，所谓‘慎独’，所谓‘易得易失’者即此。责己之心，无非勉人之要，想见大力量人，新功日进，鞭辟近里，于往时好名之心，支离之病，谅已扫而空之。”从这封信，可见理学对这几位二十来岁的青年影响至深。
至道光二年，魏源梳理自己的经学思想时，在宋明理学派诸子赞中，认为“程子[颐]功在《易传》，朱子[熹]功在《仪礼经传》与《集注》、《或问》”。他盛赞朱熹怀“泰山乔岳之重，孔融、李膺之气，捐百世起九原之思，倾长河赴东海之泪。此多同时异公者之言，而没世服公者如此其至！”对于与朱熹不同学派的理学大师陆九渊，魏源也称赞道：“教人能使旦异而晡不同，与程、朱、文成[王守仁]并立。此皆百世之师，如伊尹、惠、夷、颜、孟之不妨小异。”又说：“南渡以来”，朱熹与陆九渊，“二公皆严关乎义利，宜其兴起百世，顽廉懦立”。他还认为明代的王守仁“道学传孟、陆之统，事功如伊尹之任，与程、朱皆百世之师”。总之，对理学各派诸子，魏源都推崇备至。魏源？绎《大学》古本多年，至道光元年又为此书作《叙》，说：“物有本末，‘修身’以上为本，‘齐家’以下为末。格物者，格其意、心、身、家、国、天下之物，以知其诚。正、修、齐、治、平之理，朱子《或问》、《文集》、《语录》屡言及之，本末不偏。”他把“意、心”这些精神性的内容，也包括在“格物”的“物”之内，完全接受了宋明理学家的唯心主义议论，而与《大学》“致知在格物，格物而后知至”的认识论相歧。他声称自己“涣然于古本致知章、诚意章居首之谊”，而“以正、修章为敬以直内之功，存养与知行并进，而敬补小学之说，亦不必外求实”。概括地说，于儒家内圣外王之说，此时的魏源，如宋明理学家一样，更重视内圣之功。
以上这些言论，充分反映了魏源在即将告别宋明理学时的脉脉眷恋之情。
正如顾云所说，魏源“其学于汉、宋无不窥”。
他到京城后的第二年[指嘉庆二十年]，即“从胡墨庄先生问汉儒家法”。胡墨庄，名承珙，时在京师任御史，专意于《毛诗传》，着有《毛诗后笺》。魏源问学于他，大概是魏源第一次正式接触汉学。后来，魏源对《诗三百》情有独钟，并开展研究，大概是从受益于胡承珙开始的。
嘉庆二十四年（1819），魏源在北京广渠门内万柳堂参加汉着名经学家郑玄诞辰的公祭，标志着他对汉学的认同及自己拟跻身于汉学家行列的意图。
魏源正确地描述汉学源流说：东汉郑玄、许慎“二君惟六书、三《礼》并视诸经为闳深，故多用今文家法。及郑氏旁释《易》、《诗》、《书》、《春秋》，皆创异门户，左今右古”。又说：“东京[指东汉]典章制度之学，绝于隋唐；两汉故训声音之学，熄于魏晋。”但是，魏源没有沿着由郑玄等人开创的以古文经学为主的汉学的道路走下去，或者说，没有用很多的精力和时间去效法汉学家的训诂考据之学，因为他很快转入了今文经学的研究。
不过，他依然有《〈说文〉转注释例》、《〈说文〉假借释例》、《〈说文〉会意、谐声、指事、象形释例》这样的成绩面世，且有不同于前人的见解。
自《周礼·保氏》提出“六书”之名，刘歆《七略》提出“六书”细目以来，千多年中，人们大都认为“六书”是汉字的造字法，其中对象形、象事、象意、象声四法，无多异议，惟转注、假借是否是造字法，如果是造字法，又如何造字等问题，众说纷纭。因此，近人干脆有汉字造字法只四种[六书除转注、假借外]的说法。在魏源之前，对于转注，至少有三种见解。一种是从字形上立论，唐人裴务齐有“‘考’字左回，‘老’字右转”的说法，元人戴侗着《六书故》，则以“及人为匕、侧山为阜、反正为乏、反存为在”为例作解释，他们都是本着许慎“转注者，建类一首，同意相受，‘考’老‘是也”的定义来引申说明的。一种是从字的形与声两方面立论，宋郑樵《通志·六书略》说：“转注别声与义，故有建类主义，亦有建类主声，有互体别声，亦《两汉经师今、古文家法考叙》。有互体别义。”又说：“谐声、转注，一也。”再一种便是清代颇流行的互训说，戴震《答江慎修书》云：“转相为注，犹相互为训，老注考，考注老。《尔雅、释诂》有多至四十字共一义者，即转注之法。”他的学生段玉裁在《说文解字·叙》中更赤裸裸地说：“以考注老，以老注考，是谓之转注。”魏源的文章，主要批驳戴、段二人之说，说：他们“以《尔雅》为转注之书，然以’初、哉、首、基‘可训为’始‘而’始‘不可训为’初、哉、首、基，乌在其为考、老之互训也？”他举出一批例子，说明“互训说”不符合汉语的实际情况。他问道：“以互训当转注，则此五百二十部首于六书属何门？岂部首反不在六书之列乎？”魏源认为，偏旁部首是造字的最基本的因素，是“六书”的“首席”。故他进一步具体地说：“举《尔雅》一书，无非会意假借，无一条可指为互训转注者；举《说文》一书，形、声、事、意、假借，无所不有，独无互训之谊。”其实，互训是词义学中解释同义词的方法，不属造字法范畴，《尔雅》一书即为例证。魏源还不能认识到这一点。他叹息道：“戴氏、段氏，小学专家，乃毕生不知转注之义，可谓求之千里，失之睫前。”于是，他正面提出了自己的见解，认为根据许慎《说文解字·叙》，应“以部类建首转注为六书之纲领，其纲领或在上下，或在左右”，即，以每字的上下左右的部首为转注。魏源的见解，是千多年来关于转注的纷纭众说中的一说。
魏源对自己的转注见解颇为自诩，欲正有清一代顾炎武、段玉裁、王念孙等人的疏舛。他说：“小学以《说文》为宗，历代罕究。国朝顾炎武始明音学，而段、王二氏发明《说文》、《广雅》，惟转注之说尚有疏舛，予特为发明之。此小学家之大概也。”
关于假借，魏源也有自己的独特见解。他写道：问：
转注之说，戴[震]、段全非。至于假借之谊，亦有可议乎？
“曰：假借之说，段氏言之虽悉其本源，而未旁通曲鬯其族类。”许慎《说文解字·叙》：“假借者，本无其字，依声托事，令、长是也。”根据这一解释，假借不是造字法，而是对语言中某些有义无字的词，用同音词来替代，并不制造新字。这个认识，古今是大体相同的。但，如何假借，却说法不一。段玉裁提出同声假借，学界大多引为定论。而魏源说：“用本字之声而不用其本义者，固不可枚举；即古文有此字而终不制字者，亦不可枚举。”他认为，除了同声假借外，还有“引申之假借，依声托事，借谊与本义并行者”，又有“不依声而从形近之假借”，有“不依事但托声之假借”，还有训诂之假借，“借义行而本义废”的假借等。魏源举了许多例子来支撑自己的见解，并提出：“许君《自序》，亦有后人董理之望。”又自谦地说：“故管窥蠡测，以告小学家之不持成见者。”魏源的上述见解，足可以成一家之言，足可以引起语言学界的重视，“亦有后人董理之望”。
魏源还因为“合《说文》《尔雅》为一者，世间尚无成书”，便自己“以治经之馀力为之，三月而告成”，命其书曰《说文拟雅》。此书今不见传，只留下他于咸丰元年写的一篇《叙》。据《叙》说，他的书“善于《尔雅》者”有二：一是“《尔雅》有《释亲》，无《释人》，故五官、四肢、五事、五伦、五性最广之字，皆无类可归，尽入之《释诂》，而《释诂》一门，遂拥肿杂沓，不便稽检”，故他别立《释人》篇，以“与天地事物方聚族分”。二是“《尔雅》不尽用字之本义，专取假借，故六书之本义不明”，他则“以部首分类，而以虚文语助为《释言》，别辑其专行借谊、反废古谊者为《释训》”，还更正了《说文》的一些分部之失。这两点，都是在使词汇的分类如何更趋合理。今不见其书，也就无从评说。
魏源在文字学上是有创见的，应该占有汉文文字学史的一席之地。以魏源之识之才，他在这个领域完全可以有更大的成就。然他浅尝辄止，因为他的志向和兴趣终不在此。
魏源跳出了宋学的拘囿，一度关注过语言学，但他的主要精力后来却在今文经学上，他的成就也主要在今文经学上，有《诗古微》、《书古微》、《易象微》等着作。《易象微》，主旨是求西汉今文《易》卦辞与爻辞的微言大义。他自述道：“道光商横摄提格之岁[道光十年，1830]，源既叙录武进礼曹刘申甫先生遗书，略陈群经家法，兹乃推广遍集两汉《儒林传》、《艺文志》之文，凡得《周易》今文家施氏学第一，梁丘学第二，孟喜氏学第三，孟氏学旁出京氏、焦氏第四，《周易》古文家费氏学第五，其流为荀氏卦气之学、郑玄爻辰之学，此外又有虞翻消息卦变之学，斯为《易》学今、古文传授大概也。”又说：“夫西汉经师，承七十子微言42大义，《易》则施、孟、梁丘皆能以占变知来。”《易象微》，今虽不见流传，但从上述两段话，可知它的基本内容是辑录施氏、梁丘氏、孟喜氏以及京氏、焦氏有关《周易》的学说，并引申发明。