Trong các tác phẩm của Lê Quý Đôn có Đại Việt Thông Sử. Đại Việt Thông Sử cũng gọi là Lê Triều Thông Sử. Đây là một bộ sách sử lớn viết theo thể kỷ truyện (sự việc chép theo từng loại, chia riêng ra từng điều cho có hệ thống) đầu tiên trong lịch sử sử học của Việt Nam.

Đại Việt Thông Sử là bộ sách lịch sử khá đầy đủ ghi chép về các vua thời Lê từ Lê Thái Tổ qua Lê Thái Tôn, Lê Thánh Tôn, Lê Hiến Tôn, Lê Thuần Tôn (Túc Tôn), Lê Uy Mục, Lê Tương Dực, Lê Chiêu Tôn đến Cung Hoàng (Hoàng đệ Xuân), trải qua mười đời vua, nếu kể cả Lê Nghi Dân thì là mười một đời vua, trong một thời gian dài đến hơn một trăm năm. Nhưng mười đời vua này hiện chỉ còn có khởi nghĩa Lam Sơn và đời Lê Thái Tổ mà thôi, còn các đời vua khác đều không thấy.

Về phần chí, Lê Quý Đôn theo Tấn thư, Tùy thư và Tống sử. Theo các sách này thì có mười lăm chí, nhưng tra Đại Việt Thông Sử chỉ thấy có một chí là Nghệ văn chí.

Về phần liệt truyện, theo lời tựa của Lê Quý Đôn và theo Phan Huy Chú trong Lịch triều hiến chương loại chí, thì Đại Việt Thông Sử phải có những liệt truyện như hậu phi, đế hệ, công thần, tướng văn, tướng võ, nho lâm, tiết nghĩa, cao sĩ, liệt nữ, phương kỹ, ngoại thích, nịnh thần, gian thần, nghịch tặc, tứ di. Nhưng trong các bản Đại Việt Thông Sử hiện có, chúng ta chỉ thấy chép các truyện về hậu phi, đế hệ, công thần và nghịch thần. Ngay ở phần công thần cũng thiếu nhiều.

Xét như trên, chúng ta thấy Đại Việt Thông Sử của Lê Quý Đôn còn lại cho chúng ta hiện nay đã mất mát rất nhiều.

Tuy nhiên Đại Việt Thông Sử vẫn là một bộ sử có giá trị. Giá trị này không những được thể hiện ở chỗ nó được biên soạn đầu tiên theo thể kỷ truyện, mà còn thể hiện ở chỗ nó chứa đựng nhiều tài liệu mà các bộ sử khác không có. Phan Huy Chú trong Lịch triều hiến chương loại chí, các sử thần của Quốc sử quán nhà Nguyễn, khi viết Khâm định Việt sử thông giám cương mục đã sử dụng nhiều tài liệu của Đại Việt Thông Sử.

Đại Việt Thông Sử, mặc dầu không còn nguyên vẹn, vẫn là một bộ sách có ích cho những người làm công tác nghiên cứu lịch sử dân tộc, cụ thể là lịch sử dân tộc hồi thế kỷ XVI - XVII.