尉迟乙僧受其父亲影响，善于绘制壁画，擅长宗教故事、人物肖像、神话风俗、花鸟走兽等题材，多取材于西域各民族人物及鸟兽形象，其画具有鲜明的西域色彩。他的画构图宏伟奇异，复杂多变，融合了西域、中亚艺术及中原地区的传统画法，用笔紧劲，如屈铁盘丝，又长于色彩晕染，沉着浓重，有立体感，人称凹凸画法。所画人物具有很强的立体效果和栩栩如生的生动情态。

用线“屈铁盘丝”，施色“堆起绢素”，是他作画的突出特点，这对促进中国绘画艺术技巧的发展变化起到了不可忽视的作用。他的独特画法在当时引起了广泛的关注，人们不仅愿意接受他的西域画法，而且非常推崇他高超的画艺。他善于处理复杂多变的画面，构图布置往往宏伟奇异、匠意极险，颇有奇处。尉迟乙僧所画人物，生动传神，身若壁出。作品《降魔变》，人物姿态，千怪万状，被称为奇迹。在表现手法上，他将西域和中亚艺术的表现形式，与中原地区传统的绘画技法相结合，丰富并发展了唐代的绘画艺术。其人物画“小则用笔紧劲，如屈铁盘丝；大则洒落有气概”，在中国绘画史上占有特殊地位。