光绪三年至五年（1877～1879年），北江水患，清远石角围溃决。他受两广总督刘坤一委托，主修清远石角、三水大塘两大堤围。又修建三水莘田围，故当地人将莘田围称为“莘田探花围”。

光绪八年（1882年），法越战争爆发，他与龙元僖、苏廷魁奉旨督办广东团练，规划有方，受到总督张之洞和钦差大臣彭玉麟的称赏。光绪十年（1884年），中法战争爆发，谅山前线吃紧，黑旗军将领刘永福缺饷求援，他着力筹得巨款解困，继而又保荐老将冯子材出守镇南关，扭转了战局。

光绪十一年（1885年）八月，李文田回京复职，仍在南书房当值。光绪十四年（1888年），充江南乡试正考官，翌年任浙江乡试正考官。光绪十六年（1890年）四月，升内阁学士，十一月，擢礼部右侍郎。翌年，提督顺天学政。

光绪二十年（1894年）八月，署工部右侍郎兼管钱法堂事务，对营私舞弊的现象极为痛恨，不惜得罪权贵，大力稽查整顿，使部务有所改观。同年九月，日军攻陷朝鲜，进逼中国辽东腹地，清军节节败退，他上疏指责主持国政的礼亲王世铎“才具平庸”，“处疏远之地而怀疑畏”，吁请起用较有作为的恭亲王奕䜣。

十一月，辽南陷落，举国震动，他受任为特派团防大臣，负责守卫京城。共事的五城御史担心械少兵单，不能抵御日军的坚枪利炮，终日惴惴不安，他慷慨陈言：“大臣捍卫国家，应置一己安危于度外，万一发生不测，在直庐侧南海子桥边，就是我的殉国之所!”

不久，值慈禧太后六十寿辰，他上疏吁告国难当头，庆典不宜铺张靡费。光绪二十一年（1895年），朝廷为支付《马关条约》巨额赔款而增加赋税，他竭力反对，痛陈“税民偿倭有五不可”，但未被接纳。继而，上疏指责内阁大臣李鸿章裁撤湘军，排斥异己，专用自己一手经营的淮军的做法。奏疏递上后，亲朋故友都为他担心，他表示：“国家多事之秋，只顾保全一己身家性命，焉配为人臣?”

是年九月二十九日，奉旨稽查京师三司库。十月初，感染风寒，喘病大作，十月二十日病逝于官邸，谥号文诚。

李文田学问渊博，生平嗜学不倦，工书善画，经史、兵法、天文、地理，无一不晓。公务之余，勤于治学，对元史及西北史地研究尤精。金石碑帖书籍版本之源流，皆得其要。

著有《元秘史注》《元史地名考》《西游录注》《塞北路程考》《和林金石录》《双溪醉隐集笺》等。是清代著名的蒙古史研究专家和碑学名家。

其书法，运碑入帖，笔力酣畅饱满，意态雍容厚重，功力颇深。李文田篆隶楷诸体皆能。其篆书，笔致温厚蕴藉；隶书则以楷法及碑法书写，挺拔有力，富于变化。而在篆隶楷诸体中，李文田最擅长的还是行楷。

陈永正《岭南书法史》一书中对李文田的书法颇多赞誉，认为清中叶学者阮元虽然创有“北碑南帖”一说，但阮元所倡导的碑学在广东并没有多大的影响。而粤中帖学名家吴荣光晚年所书，也只有略参北碑笔法而已。直到李文田出，广东的碑派才正式形成。李文田自创的这种碑派书法，对广东书坛作出了很大贡献。

李文田是岭南一代书法名家，对碑帖源流有深入的砧研。他少年时专工欧阳询，精熟于《九成宫》等碑帖，旁及其他唐碑，后来转学隋碑《苏孝慈墓志》，中年以后，博采汉、魏碑刻。

麦华三在《岭南书法丛谈》一文中说：“芍农书法，实发源于北碑，而畅流于隋碑，所临唐碑，亦以隋碑笔意为之。”“芍农乃以从容自在之笔调一写高古拙朴之北碑，一时书家奉为正宗。清末写碑，陶睿宣近于呆板，赵之谦过于轻佻，惟芍农老成持重，雍容大方，为北派正传。”

李文田既是学者，也是书法名家。他对《兰亭序》的辨伪为百余年来《兰亭序》的论辩揭开了序幕。他首先提出《兰亭序》的文章作者不是王羲之，并阐述了理由，后来郭沫若也赞同此说，认为《兰亭序》是王羲之七代孙、陈代永兴寺僧人智永所写；其次，他从书体上否定定武本《兰亭序》为王羲之笔迹，郭沫若也更进一步推断，这个墨迹本应该就是智永所写的稿本。虽然这段公案至今尚未尘埃落定，难分谁是谁非，但因李文田率先提出的质疑，使书法史上这段极富传奇色彩的悬案变得更具学术性和挑战性。李文田在《兰亭序》研究中的开创之功是会永远载入史册的。

李文田传世作品较多，广东省博物馆藏有他写的《楷书轴》《楷书八言联》《行书七言联》《隶书四屏》《书画团扇》。广州美术馆藏有他画于同治庚午年（1870）的《仿李营丘笔法团扇》，《与苏六朋合作风景人物扇面》《楷书轴》《楷书八言联》《隶书六屏》。广州博物馆藏有他写的《篆书八言联》佛山市博物馆有他写的《节录张猛龙碑楷书轴》等6种书法。此处，东莞市、江门市博物馆和香港中文大学文物馆均藏有他的作品。

学出于郑樵、王应麟等人，对辽、金、元三史有研究，对西北史地、金石故物、医学、词章诗文等，考索极详。所居之处，出桌椅外，唯有图籍，列椟数十。有“读五千卷书室”。叶昌炽曾在他门下数年，每得一古本旧拓，与叶昌炽疑义共赏析。精于鉴赏，人称“金石、碑帖、书籍板本之源流，皆得其要”。所藏书籍多为人间少见之书，如禁毁书、宋元明刻抄本等。曾收藏马氏“小玲珑山馆”旧藏的秦代泰山石刻及汉代华岳庙碑，遂将藏书楼名为“泰华楼”（一作泰华山堂），藏三朝石刻颇多，与吴荣光并称“博藏家”。晚年又得清廷赐书，改藏书楼为“赐书楼”。刊刻图书有20余种。孙李棪，字劲庵，所购多金石原拓和名家考校之本，藏于“壁书楼”中，由黄节为之书额。藏书后来被京师图书馆（现北京图书馆）收购一部分，一部分被邓之诚保藏后，捐于中国科学院图书馆。

《清史稿》记载

李文田，字芍农，广东顺德人。咸丰九年一甲三名进士，授编修。入直南书房，充日讲起居注官。同治五年，大考，晋中允。九年，督江西学政。累迁侍读学士。秩满，其母年已七十有七矣，将乞终养，会闻朝廷议修园籞，遂入都覆命。既至，谒军机大臣宝鋆，告以东南事可危，李光昭奸猥无行，责其不能匡救。宝鋆曰：“居南斋亦可言，奚必责枢府？”文田曰：“正为是来耳！”疏上，不报。逾岁，上停止园工封事，略言：“巴夏礼等焚毁圆明园，其人尚存。昔既焚之而不惧，安能禁其后之不复为？常人之家偶被盗劫，犹必固其门墙，慎其管钥，未闻有挥金夸富於盗前者。今彗星见，天象谴告，而犹忍而出此，此必内府诸臣及左右憸人导皇上以朘削穷民之举。使朘削而果无他患，则唐至元、明将至今存，大清何以有天下乎？皇上亦思圆明园之所以兴乎？其时高宗西北拓地数千里，东西诸国詟惮天威，府库充盈，物力丰盛，园工取之内帑而民不知，故皆乐园之成。今皆反是，圣明在上，此不待思而决者矣。”疏入，上为动容。俄乞假归。光绪八年，遭母忧。服竟，起故官，入直如故。数迁至礼部侍郎，充经筵讲官，领阁事。二十年，疏请起用恭亲王奕䜣及前布政使游智开，依行。明年，卒，恤如制，谥文诚。

文田学识淹通，述作有体，尤谙究西北舆地。屡典试事，类能识拔绩学，士皆称之。

李文田故居在佛山市区燎原路良巷11号，是佛山仅存的两座大型的府第建筑群之一。李文田祖籍广东顺德，后定居佛山，字仲约，号芍农，咸丰进士，官至礼部左侍郎，其词章书翰，造诣颇深，国内亦有时名，著有《宗伯诗文集》。于清咸丰、同治年间建此第，大事铺张，以至建筑群规模较大，且整齐美观，左、右侧还有小巷纵贯首尾，右侧有佛堂、厨房和花园。头进门厅、二进厅堂和三四进住宅坐南向北排列，平面呈长方形，为四进院落四合院式布局，各建筑均硬山顶配锅耳式封火山墙，三开间通面宽10.6米，总面积约500平方米。

头进门厅又称轿厅，为旧俗停轿之处，其门为“回”字门，以砖墙间成左右门房，外表为水磨青砖，花岗石门框，构筑颇具南方特点。二进厅堂进深三间，为造工考究的四柱大厅，前檐廊有轩廊式卷棚顶，厅内梁架为抬梁与穿斗混合式结构，木雕装饰构件颇多，如花架、隔扇、雀替以及屏风等均工艺精致，显示出其官僚宅弟的身价。其两座住宅建筑格式一致，平面均“三间两廊”式布局，硬山搁檩架构，有侧门与小巷相通。目前该建筑群虽已改为民房，但基本原貌尚存、在古代大型宅第建筑类中颇具特点和代表性，是研究佛山历史名人及建筑史难得的实物资料。

李文田纪念馆位于今佛山市顺德区均安镇上村，是李文田的故乡，村里很多人都是姓李的，为了纪念李文田，激励村人勤学奋进，兴建了这座李文田纪念馆，纪念馆门口雕筑了一座李文田像。

李文田墓地位于广州白云山象牙峰山脊，墓地约400平方米，墓前有一对高达五六米的连州青石华表，刻有张之洞所撰的对联。文中直呼李文田为“约农先辈”。李文田墓为半圆形，石砌，约10平方米，墓地左侧有光绪帝赐于李文田的祭葬碑，清楚刻印着李文田的生平事迹，碑文双龙环绕，十分华贵。墓地最右侧的界石上，则写着“李文田第税界”的字样。