Son œuvre, inspirée par la philosophie platonicienne (par exemple De Staat inspirée de La République), est diversifiée et présente la particularité de comporter des partitions pour saxophone (dont Hout, pour saxophone ténor, marimba, guitare et piano, écrite en 1991).
Louis Andriessen a abordé tous les genres: d'abord dans la lignée du sérialisme et du dodécaphonisme, puis dans celle du post-modernisme, inspiré par la musique minimaliste des répétitifs américains (notamment Steve Reich) et l'harmonie consonante ou polytonale. Il a également travaillé pour le cinéma, et l'opéra avec le réalisateur Peter Greenaway.
Sonata (1956) pour flûte et piano (dédié à Lucas van Regteren Altena)
Elegy (1957) pour violoncelle et piano (il existe également un arrangement pour contrebasse et piano de Quirijn van Regteren Altena)
Nuit d'été (1957) pour piano quatre mains
Quartet in two movements (1957) pour quatuor à cordes
Séries (1958) pour 2 pianos
Nocturnen (1959) (texte du compositeur) pour 2 sopranos et orchestre (dédié à Jeanette Yanikian)
Percosse (1959) pour flûte, trompette, basson et percussion
Prospettive e Retrospettive (1959) pour piano
Trois Pièces (1961) pour piano main gauche
Aanloop en sprongen (1961) (Rincorsa e salti) pour flûte, hautbois et clarinette en Si bémol
Ittrospezione I (1961) pour piano 4 mains
Joli commentaire (1961) pour piano 4 mains
Paintings (1961) pour un flûtiste (ou un joueur de flûte à bec) et un pianiste
Étude pour les timbres (1962) pour piano
Triplum (1962) pour guitare (dédié à Jeanette Yanikian)
Canzone 3 (Utinam) (1962) pour voix et piano
Constructions for a Ballet (1962, révision 2009) pour orchestre, incluant Ondine, timbres voor orkest
Plain-chant (1963) pour flûte et harpe (dédié à Eugenie van des Grinten et Veronica Reyns)
Ittrospezione II (1963) pour grand orchestre
Sweet (1964) pour flûte à bec alto (dédié à Frans Brüggen)
Registers (1963) pour piano
A flower song II (1964) pour hautbois solo
A flower song III (1964) pour violoncelle solo
Ittrospezione III (concept I) (1964) pour 2 pianos et 3 groupes instrumentaux
Double (1965) pour clarinette et piano (dédié à George Pieterson et Tan Crone)
Ittrospezione III (Concept II) – Fragment (1965) saxophone ténor ad libitum, 2 pianos (section de Ittrospezione III [Concept II]; peut être interprété séparément)
Beatles Songs (1966) (arrangements satiriques de quatre chansons des Beatles) pour voix de femme et piano
Souvenirs d'enfance (1954–1966) pour piano
Rage, rage against the dying of the light (1966) pour 4 trombones
Anachronie I (1966–67) pour grand orchestre
The Garden of Ryoan-gi (1967) pour 3 orgues électroniques
Worum es ging und worum es geht (1967) (avec Misha Mengelberg) pour orchestre
Contra tempus (1967–1968) pour grand ensemble
Choralvorspiele (1969) pour orgue barrel
Anachronie II (1969) pour hautbois, petit orchestre (4 cors, harpe, piano, cordes)
Hoe het is (1969) pour 52 cordes et live electronics
Sonate op.2 nr.1 (1969) pour piano avec des interruptions de quatuor à cordes (basé sur la sonate pour piano n°1 de Ludwig van Beethoven)
Reconstructie (1969) (avec Reinbert de Leeuw, Misha Mengelberg, Peter Schat, Jan van Vlijmen, livret de Hugo Claus, Harry Mulisch) Opéra de moralité pour solistes, 3 chœurs mixtes (chacun à 4 voix), orchestre (11 bois, 7 cuivres, 2 guitares, 11 claviers, 10 cordes), live electronics
De negen symfonieën van Beethoven (1970) pour cloche de glacier, orchestre
Spektakel (1970) pour improvisational ensemble d'improvisation (saxophone [+ clarinette basse], alto, guitare basse, orgue électronique [+ piano], percussion [ou d'autres instruments]), petit orchestre (12 bois, 4 cors, 6 percussions)
Vergeet mij niet (1970) (Forget me not) pour hautbois
La voile du bonheur (1966–1971) pour violon et piano
een, twee (1971) pour orgue, 10 instrumentistes et piano
Dirck Sweelinck Missed the Prince (1999) pour clavecin
Passeggiata in tram in America e ritorno (1999) (texte de Dino Campana) pour chanteuse italienne, violon et piano
What Shall I Buy You, Son? (2000) pour voix et piano
Boodschappenlijstje van een gifmengster (2000) (texte du compositeur)
Inanna's Descent (2000) pour mezzo-soprano, piccolo, hautbois, violon, piano, 2 ensembles de percussion
The New Math(s) (2000) (texte de Hal Hartley) pour soprano, flûte transverse, violon, marimba, CD (musique de Michel van der Aa) (partition pour un film, mais peut être interprété en version de concert)
Feli-citazione (2000) pour piano
Passeggiata in tram in America e ritorno (2001) (texte de Dino Campana) pour chanteuse italienne et ensemble
De vleugels van de herinnering (2001) (texte de Larissa Tiginachvili) pour voix et piano
Fanfare om te beginnen (2001) pour 6 groupes de cors
La Passione (2000–02) (texte de Dino Campana) pour chanteuse de jazz, violon et petit orchestre
Very Sharp Trumpet Sonata (2002) pour trompette
Tuin van Eros (Garden of Eros) (2002) pour quatuor à cordes
Klokken voor Haarlem (Cloches de Harlem) (2002) pour piano, célesta, synthétiseur, vibraphone (+ glockenspiel)
Pupazzetti d'Alfredo Casella, arrangé par Louis Andriessen pour ensemble en 2002–2003
Inanna (2003) textes de Hal Hartley et Theo J.H. Krispijn, pour 4 voix, 3 acteurs, chœur mixte, clarinette contrebasse, 4 saxophones, violon et film (de Hal Hartley)
Letter from Cathy (2003) (texte d'une lettre de Cathy Berberian à Andriessen) pour chanteuse de jazz, harpe, violon, contrebasse, piano et percussion
Tuin van Eros (2003) pour violon et piano
RUTTMANN Opus II, III, IV (2003) pour flût, 3 saxophones, cor, 3 trompettes, 3 trombones, contrebasse et piano (musique pour un film de Walter Ruttman, écrit pour le Filmmuseum Biennale de 2003)
Haags Hakkûh (The Hague Hacking) (2003) pour 2 pianos. Renommé en Haags Hakkûh Stukje (The Hague Hacking Scrap) en 2008.
Racconto dall'inferno (2004) (texte de Dante Alighieri) pour chanteuse de jazz et petit orchestre (Partie II de La Commedia (2004–08).
De Opening (2005) pour ensemble (combinant l'Orkest de Volharding, l'ASKO Ensemble et le Schoenberg Ensemble)
Vermeer Pictures (2005), suite de concert pour orchestre extrait de Writing to Vermeer (arrangement de Clark Rundell)
XENIA (2005) pour violon
Hymn to the memory of Darius Milhaud pour ensemble (1974/2006)
Hellende Fanfare (2006) pour voix et ensemble (texte de Dino Campana)
Raadsels (2006) pour violon seul
..miserere... (2006–07) pour quatuor à cordes
The City of Dis or: The Ship of Fools (2007) pour voix et ensemble. Partie I de La Commedia (2004–08).
La Commedia (2004–08), opéra filmé en cinq parties (textes de Dante et Vondel et des extraits de l'Ancien Testament). L'œuvre a reçu le Grawemeyer Award en 2011.
Haags Hakkûh (The Hague Hacking) (2008) pour deux pianos et grand ensemble
Christiaan Andriessens uitzicht op de Amstel (Christiaan Andriessen's view on the river Amstel) (2009) pour ensemble
Life (2009) for ensemble, avec un film de Marijke van Warmerdam
Anaïs Nin (2009/10) pour chanteur, ensemble et film
Robert Adlington, «Louis Andriessen, Hanns Eisler, and the Lehrstüück», University of California Press, vol.21, no3, , p.381–417 (ISSN0277-9269, DOI10.1525/jm.2004.21.3.381)