精于历史学及敦煌学。清末敦煌石室被保罗·伯希和所窃，他任图书局副局长，将亲眼所见伯希和所窃经卷，著《敦煌石室真迹录》，这是全世界最早敦煌文献资料集，各卷多采录原文。同叶昌炽、罗振玉等人，被认为是在敦煌学研究领域具有开山之功。亦是最早专门研究西夏文书档案的学者，光绪三十年编有《西夏文缀》2卷，是一部最早西夏文书档案汇编之作，对于研究宋、辽、金、夏四国关系史，具有较高的史料价值。家藏书数十箱，明本较多，后来时局动荡，藏书大多为来薰阁书店购走。大部分自著手稿约几十种，归于通学斋书店。其藏书处为“”。撰有《籀鄦簃书目》1册。藏书印有“王氏籀鄦簃藏书记”、“王仁俊校勘经籍记”等。辛亥革命后，蛰居上海市，专心研究历代史志目录，撰《汉书艺文志考证校补》、《补宋书艺文志》、《补梁书艺文志》、《补西夏艺文志》、《辽书艺文志补正》、《吴郡著述考》等。对金石学研究亦有专著刊行。

著《说文解宁考异订》、《白虎通义集校》、《周秦诸子学术源流考》、《正学堂内编》、《碑板丛录》、《正学堂集外编》、《辽文萃》、《西夏文萃》、《王氏著述目录》等。编有《玉函山房辑佚书补编》。