胡三省注《资治通鉴》历时近30年，倾注了毕生的心血，注文的字数几乎同原文相等，所涉及的内容大到典章制度、地理沿革，小到草木虫鱼，十分广泛，具有很高的学术价值。胡三省将《通鉴考异》及所注等散入《通鉴》各文之下，便于检索。在注释过程中，他根据原书编年体的特点，注意标明人物或事件的连贯，例如卷一百八十八载李密旧部杜才干杀邴元真为之复仇事，胡三省注曰：“（元真）叛密事见一百八十卷元年九月”，诸如此类的注释眉目清晰。胡三省还就原文进行了一些解释，使原意更为显著，极易领会。胡三省在注释过程中，对《通鉴》原文的错误进行了考订，并对宋元之际流行的《通鉴》注本特别是《史炤释文》的谬误进行了纠正，治学态度十分严谨。
胡三省还是一个爱国主义的史学家，他在《注》中表达了自己对故国沦丧的哀痛，并对宋亡的教训进行了深刻的总结。同时他借注史对元朝的统治进行了抨击，要求“解人之束缚，使得舒展四体，长欠大伸”[51]，这种带有人民性的进步史学思想是十分难能可贵的。