Творческое наследие Сен-Санса очень богато и включает в себя произведения, написанные в различных жанрах. Это симфонические поэмы «Фаэтон», «Прялка Омфалы», «Юность Геракла», «Пляска смерти»; 3 симфонии; 2 сюиты; септет для трубы, фортепиано и струнных инструментов; фортепианный квинтет; 2 фортепианных квартета (второй с духовыми инструментами); трио; концерты (5 фортепианных, 3 скрипичных и один виолончельный); тарантелла для флейты, кларнета и оркестра; вариации для двух фортепиано на тему Бетховена; сочинения для фортепиано и органа; «Карнавал животных» для ансамбля инструментов.
Среди больших хоровых произведений композитора в первую очередь нужно назвать две мессы, реквием, духовную оперу «Потоп», «Рождественскую ораторию» и др.
Немало сочинений Сен-Санса предназначены для театра, например оперы «Самсон и Далила» (1876), «Этьен Марсель» (1878), «Генрих VIII» (1882), «Прозерпина» (1887), «Асканио» (1888), «Деянира» (1910); комические оперы «Серебряный колокольчик» (1867), «Желтая принцесса» (1871), «Фрина» (1893); балет «Жавотта» (1896).