Seine Hauptarbeitsgebiete waren neben der Musikgeschichte des 19. und 20. Jahrhunderts die Musikästhetik und Musiktheorie. Er war Autor und Herausgeber zahlreicher, meist enzyklopädischer Schriften, so des Neuen Handbuchs der Musikwissenschaft, sowie Editionsleiter der Richard-Wagner-Gesamtausgabe und Mitherausgeber von Pipers Enzyklopädie des Musiktheaters.
Arnold Schönberg, Variationen für Orchester, op. 31 (= Meisterwerke der Musik. H. 7). Fink, München 1968.
Analyse und Werturteil (= Musikpädagogik. Bd. 8 = Edition Schott 6371). Schott, Mainz 1970, ISBN 3-7957-1707-8.
Richard Wagners Musikdramen. Friedrich, Velber 1971.
Wagners Ästhetik. Edition Musica, Bayreuth 1971.
Wagners Konzeption des musikalischen Dramas (= Arbeitsgemeinschaft 100 Jahre Bayreuther Festspiele. Bd. 5). Bosse, Regensburg 1971, ISBN 3-7649-2061-0.
mit Lars Ulrich Abraham: Melodielehre (= Musik-Taschen-Bücher. Theoretica. Bd. 13 = Musik-Taschenbücher 256). Gerig, Köln 1972.
Zwischen Romantik und Moderne. 4 Studien zur Musikgeschichte des späteren 19. Jahrhunderts (= Berliner musikwissenschaftliche Arbeiten. Bd. 7). Katzbichler, München 1974, ISBN 3-87397-037-6.
mit Ernst Apfel: Studien zur Theorie und Geschichte der musikalischen Rhythmik und Metrik (= Musikwissenschaftliche Schriften. Bd. 1). 2 Bände. Katzbichler, München 1974, ISBN 3-87397-100-3 (zwei Kapitel wurden von Dahlhaus geschrieben, die anderen von Apfel)
Grundlagen der Musikgeschichte (= Musik-Taschen-Bücher. Theoretica. Bd. 15 = Musik-Taschenbücher 268). Gerig, Köln 1977, ISBN 3-87252-101-2.
Die Idee der absoluten Musik. Bärenreiter, Kassel u. a. 1978, ISBN 3-7618-0599-3.
Ludwig van Beethoven, IV. Symphonie B-Dur (= Meisterwerke der Musik. Bd. 20). Fink, München 1979, ISBN 3-7705-1740-4.
Die Musik des 19. Jahrhunderts (= Neues Handbuch der Musikwissenschaft. Bd. 6). Athenaion u. a., Wiesbaden u. a. 1980, ISBN 3-7997-0748-4.
Musikalischer Realismus. Zur Musikgeschichte des 19. Jahrhunderts (= Serie Piper 239). Piper, München 1982, ISBN 3-492-00539-X.
Die Musiktheorie im 18. und 19. Jahrhundert (= Geschichte der Musiktheorie. Bd. 10–11). 2 Bände. Wissenschaftliche Buchgesellschaft, Darmstadt 1984–1989.
mit John Deathridge: The New Grove Wagner. Macmillan, London u. a. 1984, ISBN 0-333-36065-6.
mit Michael Zimmermann: Musik, zur Sprache gebracht. Musikästhetische Texte aus drei Jahrhunderten (= dtv 4421 dtv-Bärenreiter). Deutscher Taschenbuch-Verlag u. a., München 1984, ISBN 3-7618-4421-2.
Ludwig van Beethoven und seine Zeit. Laaber-Verlag, Laaber 1987, ISBN 3-921518-87-3.
mit Ruth Katz: Contemplating Music (Sources in the aesthetic of music, selected, edited, annotated and introduced, with original translations, in four volumes), New York: Pendragon Press, 1987–1991. Vol. I: Substance (1987); Vol. II: Import (1989); Vol. III: Essence (1991); Vol. IV: Community of Discourse (1991).
Schönberg und andere. Gesammelte Aufsätze zur Neuen Musik. Schott, Mainz u. a. 1978.
Vom Musikdrama zur Literaturoper. Aufsätze zur neueren Operngeschichte. Katzbichler, München u. a. 1983, ISBN 3-87397-090-2.
Klassische und romantische Musikästhetik. Laaber-Verlag, Laaber 1988, ISBN 3-89007-142-2.
Aufsätze
Harmonik; Kontrapunkt; Melodik; Musikästhetik; Rhythmik-Metrik; Tonsystem. Alle in: Rudolf Stephan (Hrsg.): Musik (= Das Fischer-Lexikon. (Enzyklopädie des Wissens). Bd. 5). Fischer-Taschenbuch-Verlag, Frankfurt am Main 1957.
Notenschrift heute. In: Ernst Thomas (Hrsg.): Notation neuer Musik (= Darmstädter Beiträge zur neuen Musik. Bd. 9, ISSN0418-3878). Schott’s Söhne u. a., Mainz u. a. 1965, S. 9–34.
Formprinzipien in Wagners „Ring des Nibelungen“. In: Heinz Becker (Hrsg.): Beiträge zur Geschichte der Oper (= Studien zur Musikgeschichte des 19. Jahrhunderts. Bd. 15, ISSN0081-7341). Bosse, Regensburg 1969, S. 95–129.
Geschichtliche und ästhetische Erfahrung. In: Walter Wiora (Hrsg.): Die Ausbreitung des Historismus über die Musik (= Studien zur Musikgeschichte des 19. Jahrhunderts. Bd. 14). Bosse, Regensburg 1969, S. 243–247.
Klassizität, Romantik, Modernität: zur Philosophie der Musikgeschichte des 19. Jahrhunderts. In: Walter Wiora (Hrsg.): Die Ausbreitung des Historismus über die Musik (= Studien zur Musikgeschichte des 19. Jahrhunderts. Bd. 14). Bosse, Regensburg 1969, S. 261–276.
Wagner und die Programmusik. In: Studies in Romanticism. Vol. 9, 1970, ISSN0039-3762, S. 3–20.
Ästhetische Probleme der elektronischen Musik. In: Fritz Winckel (Hrsg.): Experimentelle Musik. Raum-Musik, visuelle Musik, Medien-Musik, Wort-Musik, Elektronik-Musik, Computer-Musik (= Schriftenreihe der Akademie der Künste. Bd. 7, ISSN0587-4610). Mann, Berlin 1970, S. 81–90.
Ist die Zwölftontechnik illusorisch? Eine Dublik. In: Die Musikforschung. Bd. 25, 1972, ISSN0027-4801, S. 68–73.
Zur Kritik des ästhetischen Urteils. In: Die Musikforschung. Bd. 23, 1970, S. 411–419.
Adornos Begriff des musikalischen Materials. In: Hans Heinrich Eggebrecht (Hrsg.): Zur Terminologie der Musik des 20. Jahrhunderts (= Veröffentlichungen der Walcker Stiftung. H. 5, ZDB-ID401389-x). Musikwissenschaftliche Verlags-Gesellschaft, Stuttgart 1974, S. 9–17.
Politische und ästhetische Kriterien der Kompositionskritik. In: Darmstädter Beiträge zur Neuen Musik. Bd. 17, 1973, S. 14–27.
Traditionszerfall im 19. und 20. Jahrhundert. In: Hans Heinrich Eggebrecht, Max Lütolf (Hrsg.): Studien zur Tradition in der Musik. Kurt von Fischer zum 60. Geburtstag. Katzbichler, München 1973, ISBN 3-87397-035-X, S. 177–190.
Zur Problematik der musikalischen Gattungen im 19. Jahrhundert. In: Wulf Arlt u. a. (Hrsg.): Gattungen der Musik in Einzeldarstellungen. Gedenkschrift Leo Schrade. Folge 1. Francke, Bern u. a. 1973, ISBN 3-7720-0356-7, S. 840–895.
Liszts „Bergsymphonie“ und die Idee der Symphonischen Dichtung. In: Jahrbuch des Staatlichen Instituts für Musikforschung, Preußischer Kulturbesitz. 1975, ISSN0572-6239, S. 96–130.
Was heißt Improvisation? In: Reinhold Brinkmann (Hrsg.): Improvisation und neue Musik. 8 Kongressreferate (= Veröffentlichungen des Instituts für Neue Musik und Musikerziehung Darmstadt. Bd. 20). Schott, Mainz u. a. 1979, ISBN 3-7957-1760-4, S. 9–23.
Musik und Jugendstil. In: Jürg Stenzl (Hrsg.): Art nouveau, Jugendstil und Musik. Herausgegeben aus Anlass des 80. Geburtstages von Willi Schuh. Atlantis, Zürich 1980, ISBN 3-7611-0604-1, S. 73–88.
Warum ist neue Musik so schwer verständlich? Plädoyer für ein historisches Verständnis. In: Heinz Maier-Leibnitz (Hrsg.): Zeugen des Wissens. v. Hase und Koehler, Mainz 1986, ISBN 3-7758-1111-7, S. 939–956.
Herausgeberschaft
Johann Theile: Musikalisches Kunstbuch (= Denkmäler norddeutscher Musik. Bd. 1, ZDB-ID540648-1). Bärenreiter, Kassel u. a. 1965.
Studien zur Trivialmusik des 19. Jahrhunderts. = Studien zur Trivialmusik im 19. Jahrhundert (= Studien zur Musikgeschichte des 19. Jahrhunderts. Bd. 8, ISSN0081-7341). Bosse, Regensburg 1967.
Das Drama Richard Wagners als musikalisches Kunstwerk (= Studien zur Musikgeschichte des 19. Jahrhunderts. Bd. 23). Bosse, Regensburg 1970.
Richard Wagner: Klavierwerke (= Sämtliche Werke. Bd. 19). Schott, Mainz u. a. 1970.
Einführung in die systematische Musikwissenschaft (= Musik-Taschen-Bücher. Bd. 10, ZDB-ID526251-3). Musikverlag Gerig, Köln 1971.
Richard Wagner. Werk und Wirkung (= Studien zur Musikgeschichte des 19. Jahrhunderts. Bd. 26). Bosse, Regensburg 1971, ISBN 3-7649-2055-6.
Das Problem Mendelssohn (= Studien zur Musikgeschichte des 19. Jahrhunderts. Bd. 41). Bosse, Regensburg 1974, ISBN 3-7649-2093-9.
Beiträge zur musikalischen Hermeneutik (= Studien zur Musikgeschichte des 19. Jahrhunderts. Bd. 43). Bosse, Regensburg 1975, ISBN 3-7649-2102-1.
Funkkolleg Musik. Studienbegleitbrief. Beltz u. a., Weinheim u. a. 1977–1978.
mit Hans Heinrich Eggebrecht: Brockhaus-Riemann-Musiklexikon. 2 Bände. Brockhaus, Wiesbaden 1978–1979, ISBN 3-7653-0303-8.
Studien zur Musikgeschichte Berlins im frühen 19. Jahrhundert (= Studien zur Musikgeschichte des 19. Jahrhunderts. Bd. 56). Bosse, Regensburg 1980, ISBN 3-7649-2158-9.
mit Hermann Danuser: Neues Handbuch der Musikwissenschaft. 13 Bände. Laaber-Verlag u. a., Laaber u. a. 1980–1995, ISBN 3-7997-0742-5.
Die Musik der fünfziger Jahre. Versuch einer Revision. 6 Beiträge (= Veröffentlichungen des Instituts für Neue Musik und Musikerziehung, Darmstadt. Bd. 26). Schott, Mainz u. a. 1985, ISBN 3-7957-1766-3.
Die Musik des 18. Jahrhunderts (= Neues Handbuch der Musikwissenschaft. Bd. 5). Laaber-Verlag, Laaber 1985, ISBN 3-89007-030-2.
mit anderen: Funkkolleg Musikgeschichte. Europäische Musik vom 12.–20. Jahrhundert. Beltz u. a., Weinheim u. a. 1987–1988.
mit Norbert Miller: Beziehungszauber. Musik in der modernen Dichtung (= Dichtung und Sprache. Bd. 7 = Priority 4). Hanser, München u. a. 1988, ISBN 3-446-15159-1.
Volker Helbing:Schönberg, Dahlhaus und das Problem der ›emanzipierten Dissonanz‹. In: Stefan Rohringer (Hrsg.): Zeitschrift der Gesellschaft für Musiktheorie. Sonderausgabe 2016. Carl Dahlhaus und die Musiktheorie. Georg Olms, Hildesheim 2019, ISBN 978-3-487-15403-9, S.317–318 (gmth.de[PDF; abgerufen am 18.Juli 2023]).
