Der Mitbegründer der Assyrologie befaßte sich überwiegend mit der Entzifferung und sprachlichen Erklärung von Inschriften und erkannte früh, daß die babylonischen Inschriften in verschiedenen Sprachen abgefaßt sind.

Im Laufe seiner wissenschaftlichen Laufbahn nahm Delitzsch zunehmend eine antisemitische Haltung ein. Sehr weit in dieser Hinsicht geht sein Werk "Die große Täuschung" (s.u.), in dem er u.a. fordert, das Alte Testament aus dem christlichen Kanon zu entfernen, und eine "arische" Herkunft Jesu Christi vermutet. Er publizierte: Studien über indogerman-semit. Wurzelverwandtschaft (1873); Assyriologische Lesestücke (1904); Wo lag das Paradies? (1881); Hebrew language viewed in the light of Assyrian research (1883); Sprache der Kossäer (1884); Prolegomena eines neuen hebräisch-aramäischen Wörterbuches zum Alten Testament (1886); Assyriologische Wörterbuch (1887); Entzifferung der kappadokischen Keilschrift-Tafeln (1893); Assyriologisches Handwörterbuch (1894-96): Babylonisches Weltschöpfungs-Epos (1897); Entstehung des ältesten Schriftsystems oder Ursprung der Keilschiftzeichen (1897); Mehr Licht (1907); Zur Weiterbildung der Religion (1908); Palasttore Salmanassars II (1908); Handel und Wandel in Altbabylonien (1909); Sumerische Grammatik (1914); Die große Täuschung : kritische Betrachtungen zu den alttestamentarischen Berichten über Israels Eindringen in Kanaan, die Gottesoffenbarung von Sinai und die Wirksamkeit der Propheten (2 Tle., 1920/21); Lese- und Schreibfehler im Alten Testament (1920).