Г.С.Костюк зробив значний внесок у розробку теоретико-методологічних засад досліджень психічного розвитку людини, у розв'язання таких актуальних проблем психології, як онтогенез людської психіки, роль спадковості, середовища і виховання у психічному розвитку дитини, а також у розв'язання більш часткових питань, що стосуються взаємозв'язку сприймання і мислення, сутності процесу розуміння, формування у дітей поняття про число, природи й розвитку здібностей, шляхів забезпечення розвиваючого і виховуючого навчання, психології програмованого навчання, формування особистості та чимало інших. Багато уваги вчений приділив аналізу історії розвитку психології, зокрема, вікової та педагогічної.