与《五经四书大全》同辑成于永乐十三年（1415）九月，明成祖亲撰序言，冠于卷首，颁行于两京、六部、国子监及国门府县学。此书为宋代理学著作与理学家言论的汇编，所采宋儒之说共一百二十家。前二十五卷收入宋儒著作九种，计卷一为周敦颐的《太极图说》，卷二、卷三为周敦颐《通书》，卷四为张载的《西铭》，卷五、卷六为张载的《正蒙》，卷七至巷十三为邵雍的《皇极经世书》，卷十四至卷十七为朱熹的《易学启蒙》，卷十八至卷二十一为朱熹的《家礼》，卷二十二、卷二十三为蔡元定的《律吕新书》，卷二十四、卷二十五为蔡忱的《洪范皇极内篇》。以上即《四库全书总目》所谓“自为卷帙者”。第二十六卷以后分十三个专题汇编各家言论，计卷二十六、卷二十七为理气，卷二十八为鬼神，卷二十九至卷三十七为性理，卷三十八为道统、圣贤，卷三十九至卷四十二为诸儒，卷四十三至卷五十六为学，卷五十七、卷五十八为诸子，卷五十九至卷六十四为历代，卷六十五为君道，卷六十六至卷六十九为治道，卷七十为诗、文，每一专题又下设小类，共一百三十多类。前二十五卷照录原书，后四十五卷根据门类逐条采录，只注姓氏，不注书名。此书广辑宋儒理学名篇于一书，堪称“大全”，所设门类也较同类各书为详，惟其成书太速，不免庞杂冗蔓，《四库全书总目》讥其“割裂□积以成文，非能于道学渊源真有鉴别。”清康熙间圣祖命儒臣李光地等“删其支离，存其纲要”，成《性理精义》二十卷，为此书删节本。又有应□谦改编本，名《性理大中》，凡二十八卷，对《性理大全》更其篇籍，删其繁文，补其阙略。明成祖《性理大全序》称此书二百二十九卷。《四库全书总目》称自周子《太极图说》至蔡沈《洪范皇极内篇》共二十六卷，查文渊阁《四库全书》实至二十五卷，《四库全书总目》有误，而后来各家多沿其误。