Diákkorától kezdve írt verseket, folyóiratokban 1945-től publikált. Első verseskötete 1946-ban jelent meg. Akkor lépett be a Magyar Írószövetségbe, később tagja volt a Magyar PEN Clubnak is. Ez évben alapította – férjével közösen – az Újhold című irodalmi folyóiratot, amely csak 1948 őszéig jelenhetett meg, de betiltása után mintegy jelképe lett a babitsi Nyugat eszmeiségét és minőségigényét vállaló írói-irodalmi törekvéseknek. 1947–1948 augusztusa között ösztöndíjjal – a magyar tudomány és művészet, az irodalom olyan nagyjaival együtt, mint Pilinszky János, Károlyi Amy, Ottlik Géza vagy Weöres Sándor – a Római Magyar Akadémián, illetve Párizsban tartózkodott tanulmányúton, mintegy a háború szörnyűségeit feldolgozandó.[1][2][3]
Költői életműve terjedelmét és a kötetek számát tekintve keveset publikált. További új verseit az 1967-es Napfordulóban, majd pedig három gyűjteményes kötetének egy-egy új ciklusában adta közre. Ebben az időszakban írta (sokak által főművének tartott) versciklusát, az „Ekhnáton jegyzeteiből”-t.
Költői munkája mellett a magyar esszéirodalom kimagasló művelője volt. 1975-től kezdődően több kötetben publikálta esszéit, verselemzéseit és a vele készült interjúkat. Önálló kötetet szentelt Babits Mihály költői portréjának. Műelemzései, a költészet rendeltetéséről, a vers belső természetéről szóló írásai a szakszerűség és az érzékletes, sőt élvezetes eleven szemléletesség példái, a tárgyszerűség és személyesség finom ötvözetének mintái.
Az 1970-es–1980-as években mértékadó és meghatározó személyisége lett a magyar irodalmi életnek. Kapcsolatot tartott a magyar irodalmi emigráció számos jeles tagjával is. Több ízben képviselte hazája irodalmát külföldi felolvasóesteken és nemzetközi írótalálkozókon, 1979-ben pedig négy hónapot töltött az amerikai Iowai Egyetemen, Iowa Cityben, az egyetem nemzetközi írótáborában.
1986-ban Lengyel Balázzsal közösen – évkönyv formájában – újraindították az ÚjholdatÚjhold Évkönyv címen. A 12 kötet arról tanúskodik, hogy Nemes Nagy Ágnes az Újhold-eszme megvalósítását életműve részének tekintette.
Hosszú szenvedés után, daganatos betegség következtében hunyt el.[4]
A szerelem úgy viszonylik a szexushoz, mint a tagolt beszéd a makogáshoz. Jellemző nyavalyás korunkra, hogy míg egyfelől kimondja (főképp csak úgy a levegőbe) a nő egyenjogúsítását, másfelől ezt is nemi regresszióra használja fel. Szerelempárti vagyok. Hogy mi a különbség a szerelem nemisége és a puszta nemiség közt, azt annak, aki nem tudja, úgyis hiába magyaráznám. Ha angyaloknak nyelvén szólnék is, akkor sem értené. Az a különbség, ami a marharépa és a manna, a rossz vers és a jó vers között.
1998-ban a Pro Renovanda Cultura Hungariae Alapítvány Nemes Nagy Ágnes-emlékdíjat alapított a magyar esszéirodalom legjobbjainak elismerésére. A díjat először 1999-ben ítélték oda három személynek.
1999-ben, a budapesti Petőfi Sándor Gimnázium falán helyezték el bronzból készült emléktábláját, Fekete Géza Dezső szobrászművész alkotását.[8]
2001-ben Budapest XII. kerületének önkormányzata, a Magyar Írószövetség és a Széchenyi Művészeti Akadémia emléktáblát állíttatott a költő egykori lakóhelyén, a Királyhágó utca 5. szám alatti ház falán.
2021 óta nevét viseli a 474440 Nemesnagyágnes kisbolygó.[9]
1991-ig
Kettős világban. Versek; Új Hold, Bp., 1946
Szárazvillám. Versek és műfordítások; Magvető, Bp., 1957
Ki ette meg a málnát?; vers Nemes Nagy Ágnes, rajz J. Micurka, K. Plecsinta, N. Zamfir; Ifjúsági, Bukarest, 1957
Barátaink a ház körül; vers Nemes Nagy Ágnes, rajz Fritz Baumgarten; Abel und Müller, Leipzig, 1961
Jóreggelt, gyerekek; vers Nemes Nagy Ágnes, rajz Győrffy Anna; Móra, Bp., 1962
Az aranyecset. Keleti mese; ill. Lukáts Kató; Móra, Bp., 1962
Vándorévek; Magvető, Bp., 1964
Lila fecske; ill. Szántó Piroska; Móra, Bp., 1965
Napforduló; Magvető, Bp., 1967
Nyúlanyó húsvétja; vers Nemes Nagy Ágnes, rajz Reich Károly; Móra, Bp., 1968
A lovak és az angyalok. Válogatott versek; Magvető, Bp., 1969
A lovak és az angyalok; 2. bőv. kiad.; Magvető, Bp., 1973
Mit látunk az utcán?; vers Nemes Nagy Ágnes, rajz Szecskó Tamás; Móra, Bp., 1974
64 hattyú. Tanulmányok; Magvető, Bp., 1975
Mennyi minden; ill. Hincz Gyula; Móra, Bp., 1975 (gyermekversek)
Bors néni könyve; ill. Pásztor Gábor; Móra, Bp., 1978
Szökőkút; ill. Pásztor Gábor; Móra, Bp., 1979
Éjszakai tölgyfa; Békés m. Könyvtár, Békéscsaba, 1979
A magasság vágya. Összegyűjtött esszék 2.; szerk. Székely Sz. Magdolna; Magvető, Bp., 1992
Amerikai napló. Iowa, 1979; sajtó alá rend. Lengyel Balázs; Századvég, Bp., 1993
Nemes Nagy Ágnes összegyűjtött versei; szöveggond., utószó Lengyel Balázs; Osiris-Századvég, Bp., 1995 (Osiris klasszikusok)
Nemes Nagy Ágnes levelesládája. Válogatott levelezésének kis gyűjteménye; sajtó alá rend., szerk. Lengyel Balázs; Magyar Írószövetség–Belvárosi, Bp., 1995 (Bibliotheca Hungarica)
Nemes Nagy Ágnes–Lengyel Balázs: A tünékeny alma; Jelenkor, Pécs, 1995 (Élő irodalom sorozat)
Nemes Nagy Ágnes válogatott versei; szerk., utószó Lengyel Balázs; Unikornis, Bp., 1997 (A magyar költészet kincsestára)
A gondolj-rám-virág; Osiris, Bp., 1999
Sampusz a fekete krampusz; ill. Füzesi Zsuzsa; General Press, Bp., 2003
„Láthatatlan selyemsál a számon”. Nemes Nagy Ágnes és Lengyel Balázs leveleiből; összegyűjt., sajtó alá rend., jegyz., bev. Buda Attila, Pataky Adrienn, Tüskés Anna; Gondolat, Bp., 2019
A gyufaskatulyától Prométheuszig. Összegyűjtött interjúk és beszélgetések; szerk., szöveggond., jegyz., utószó Nemeskéri Luca és Lénárt Tamás; Jelenkor, Bp., 2019
Kósza varjak; ill. Szegedi Katalin; Móra, Bp., 2019
Szorongatott idill. Nemes Nagy Ágnes, Lengyel Balázs, Plocz Alaine, Mészöly Miklós levelezése, 1955–1997; sajtó alá rend., jegyz., utószó Hernádi Mária és Urbanik Tímea; Jelenkor, Bp., 2021
"Maszk nem takarta már"; vál. Ferencz Győző; Jelenkor, Bp., 2022
Between. Selected poems of Ágnes Nemes Nagy; vál. Lengyel Balázs, angolra ford. Hugh Maxton, bev. Nemes Nagy Ágnes, ford. Szöllősy Judit E.; Corvina–Dedalus, Bp.–Dublin, 1988
Ágnes Nemes Nagy on poetry, a Hungarian perspective; szerk. Ferencz Győző, John Hobbs, angolra ford. Hámori Mónika; Mellen, Lewiston–Queenston–Lampeter, 1998
Ekhnáton az égben. Versek és esszék / Achnaton v nebi. Básne a eseje; vál., ford. szlovákra Oldřich Kníchal; Pont, Bp., 1999 (Conflux)
El reverso de la luz. Cuatro poetas húngaros. Selección de poemas de László Kálnoky, Ágnes Nemes Nagy, János Pilinszky, Sándor Weöres; vál. Székács Vera, spanyolra ford. Rodrigo Escobar Holguín, Székács Vera; Universidad Nacional de Colombia–Orpheusz, Bogota–Bp., 1999
Elfogtam volna mást, s íme, elfogtak engem. Nemes Nagy Ágnes válogatott műfordításai; vál., utószó Buda Attila; Szépirodalmi Figyelő Alapítvány–Ráció, Bp., 2009
Hernádi Mária: "És lélegeztek mindaketten" Nemes Nagy Ágnes: Éjszakai Tölgyfa. In: Tiszatáj, 2005/2., diákmelléklet, 1-20.[10]
Honti Mária: A "tűnődő pallos" (I). Nemes Nagy Ágnes Három történet-éről. In: Holmi, 2000/3., 294-307.
Honti Mária: A "tűnődő pallos" (II). Nemes Nagy Ágnes Három történet-éről. In: Holmi, 2000/4., 423-437.
Lengyel Balázs: Egy poétikai módszer alakulása. Nemes Nagy Ágnes: Balaton. In: L. B.: Két sorsforduló. Válogatott esszék. Balassi Kiadó, Bp., 1998, 208-211.
Márványi Judit: A "Ház a hegyoldalon" Nemes Nagy Ágnes mitológiájában. In: Orpheus, 1995 tél/1996 tavasz, 97-108.
Tamás Ferenc: "Ettél citromalmát?" Nemes Nagy Ágnes verséről. In: Kortárs, 2000/4., 93-98.
Zimáné Lengyel Vera: Nemes Nagy Ágnes válogatott bibliográfiája. Új Kilátó Irodalompártoló Egyesület, Bp.
Schein Gábor: Nemes Nagy Ágnes költészete. In: S. G.: Poétikai kísérlet az Újhold költészetében. Universitas Könyvkiadó, Bp., 1998, 11–132.
Hernádi Mária: Egy találkozás története. Ontológiai dialogicitás Nemes Nagy Ágnes költészetében. Fiatal Filológusok Füzetei, Szeged, 2005
Lengyel Valéria: Elfordított látóhatár. A poétikai tér Nemes Nagy Ágnes költészetében; L'Harmattan, Bp., 2015
Z. Urbán Péter: Az önreflexió mintázatai Nemes Nagy Ágnes költészetében; Ráció, Bp., 2015 (Művek, értelmezések, elméletek)
Emlékezések Nemes Nagy Ágnesre, interjúsorozat és virtuális kiállítás a PIMmédián
Lengyel Balázs emlékezése
Rába György emlékezése
Lator László emlékezése, kérdezi Kelevéz Ágnes
Domokos Mátyás emlékezése
Székely Magda emlékezése
Gergely Ágnes emlékezése
Takács Zsuzsa emlékezése, kérdezi Kelevéz Ágnes
Ferencz Győző emlékezése, kérdezi Kelevéz Ágnes
Balassa Péter sírbeszéde Nemes Nagy Ágnes temetésén
Mészöly Miklós sírbeszéde Nemes Nagy Ágnes temetésén
Egyéb
Nemes Nagy Ágnes utolsó interjúja, kérdezi Kelevéz Ágnes
Erkölcs és rémület között. In memoriam Nemes Nagy Ágnes; vál., szerk., összeáll. Domokos Mátyás, Lengyel Balázs; Nap, Bp., 1996 (In memoriam)
Horváth Kornélia: Tűhegyen. Versértelmezések a későmodernség magyar lírája köréből. József Attila, Pilinszky János, Weöres Sándor, Nemes Nagy Ágnes, Petri György; Krónika Nova, Bp., 1999
Bozók Ferenc: Nemes Nagy Ágnes Budapestje; in: Lyukasóra folyóirat, 2011/2.
Hernádi Mária: A névre szóló állomás. Nemes Nagy Ágnes prózakölteményei; Szent István Társulat, Bp., 2012
Nemes Nagy Ágnes arcai; szerk. Rózsássy Barbara; Orpheusz, Bp., 2013
„…mi szépség volt s csoda”. Az Újhold folyóirat köre – tanulmányok és szövegközlések; összeáll. és szerk. Buda Attila, Nemeskéri Luca, Pataky Adrienn; Ráció, Bp., 2015
Leírás és értelmezés. Újholdas szerzők a hagyománnyá válás közben; összeáll. és szerk. Buda Attila, Nemeskéri Luca, Pataky Adrienn; Ráció, Bp., 2016