El acervo literario de Lem comprende más de 20 títulos, con un número total de alrededor de 30 millones de ejemplares publicados. Las obras de Lem se pueden dividir en las siguientes categorías:

1. Edén (1959), Retorno de las estrellas (1961), Solaris (1961), El Invencible (1964), La voz de su amo (1968), Relatos del piloto Pirx (1968) son obras escritas en un tono serio que siguen el modelo clásico de ciencia ficción, redefinido, ampliado y llevado a la perfección por el autor.
2. Obras de tonalidad grotesca, de apariencia chistosa, frecuentemente formas literarias tradicionales estilizadas (cuento, diario, épica caballeresca, cuento filosófico): Diarios de las estrellas (1957), Memorias encontradas en una bañera (1961), Ciberíada (1965), Regreso a Entia (1982), Pokój na Ziemi (Paz en Tierra) (1987).
3. En la frontera entre la novela de ciencia ficción y la policíaca se sitúa La investigación, publicada en 1959, una especie de negativo de un romance detectivesco. En el año 1976 se publica La fiebre del heno, que el mismo autor define como una versión mejorada y más verosímil de La investigación.
4. El escritor describe los años de su infancia en Lvov en su novela autobiográfica El castillo alto (1966).