刘殿爵在伦敦大学执教时，与香港中文大学陈雄根教授合作，为清代音韵训诂学家王念孙的《广雅疏证》增补新式标点并加索引，最终校出120处讹误，于1978年出版《新式标点广雅疏证》，成为第一部对该书进行全面研究的著述。刘殿爵还致力于对先秦两汉典籍的研究。他认为，成书年代和作者对于中国古代哲学思想的研究至关重要，因此特重成书年代明确、所存思想真实的《吕氏春秋》和《淮南子》。

20世纪80年代末，刘殿爵与中国文化研究所陈方正教授合作成立“先秦两汉全部传世文献计算机化数据库”，历时三年，将先秦两汉文献仔细审校后，重新整理为索引文本，输入电脑约900万字，将建置完成的数据库命名为“汉达文库”（CHANT 〔CHinese ANcient Texts〕），并在此基础上编纂成《先秦两汉古籍诸子索引丛刊》。随后，中国文化研究所又完成“魏晋南北朝传世文献数据库（1992）”“竹简、帛书出土文献数据库（1996）”“甲骨文全文数据库（1998）”“金文全文数据库（2000）”和“类书数据库（2004）”的建置，均据旧刻善本重新标点校勘，涵盖自魏晋六朝至明清所有类书文献，总字数超6000万，可以通过互联网便捷地检索使用。

刘殿爵英译的《老子》《孟子》《论语》三书为西方学者研治中国哲学必读之经典，誉为译坛权威之作。1998年，与安乐哲合作翻译《淮南子·原道》；2003年，又合译出版《孙膑兵法》。其他著述有《新式标点广雅疏证》《先秦两汉古籍逐字索引丛刊》《魏晋南北朝古籍逐字索引丛刊》《语言与思想之间》《采掇英华》《淮南子韵读及校勘》（待刊）等。

1978年，刘殿爵在香港中文大学讲授本科课程“吕氏春秋”“中国语言学史”等科，并主持研究院“讲论会”。

在英国期间，刘殿爵培养了众多门生，均成为汉学、哲学、史学研究的中流砥柱，包括裴达礼、何文汇、安乐哲、尤德爵士夫人彭雯丽、裴德生、古克礼、拉里（Diana Lary）等。

刘殿爵终身未娶，无子嗣。

刘殿爵辞世后将毕生积蓄港币2136万元及其《论语》《孟子》《道德经》三书英译所得版税悉数捐予刘殿爵中国古籍研究中心。

刘教授（刘殿爵）博学鸿儒，国际知名。他宏扬中国文化，奠立本校（香港中文大学）中西文化桥梁地位，厥功甚伟。治学严谨，翻译中国古籍，准确精练。刘教授学殖深醇，平易近人，儒林望重，桃李芳菲，香港、英伦两地学者多蒙沾溉。（香港中文大学《中大通讯》评）

刘教授（刘殿爵）治学严谨，对中国古籍的字词训诂，乃至每一词语在句子中的习惯用法、语法结构，均细心揣摩，条贯于胸，然后以极其精准的英语翻译。因此，所译经典著作，造诣极高，为西方学者研习中国古代哲学必读之书。刘教授的英译著作，被视为严谨学术的典范，D. C. Lau之名，在欧美汉学界，几乎无人不晓。 （香港中文大学传讯及公共关系处评）

刘殿爵教授融通中外，学纳古今，在中西哲学对比和古籍整理方面创获尤多，著述丰硕。他治学严谨，既有学者的权威，还有作家的文笔，国学修为深厚。刘殿爵长期浸润于中西两种文化之间，熟谙中西哲学语言文化，“视荣名如敝履”，功成而不自居，唯以诚行事。其为人儒雅谦虚、抱诚守真。（《中华读书报》评）

刘殿爵宽于责人，严于责己，即使是在学术辩论时，也谈吐温文，无疾言厉色。（香港中文大学教务长、粤音专家何文汇评）

刘殿爵教授仿佛交响乐团指挥家，演绎着东西方文化典籍的不朽华章。（翻译家汤新楣评）

2012年1月26日，香港中文大学中国文化研究所中国古籍研究中心冠名为刘殿爵中国古籍研究中心，以纪念已故学者刘殿爵教授对中国古籍研究中心的贡献。