W ciągu przeszło czterdziestoletniej działalności da Vinci stworzył stosunkowo niewiele obrazów – zachowało się ich kilkanaście, niektórych artysta nie dokończył. Należy jednak pamiętać, że są to dzieła genialne.

„Mona Liza”
Za najsławniejsze dzieło malarskie Leonarda da Vinci uchodzi obraz „Mona Liza”, znany również jako „Gioconda”, powstały w latach 1503–1506. Przedstawia on ubraną w skromną sukienkę kobietę w nieokreślonym wieku, która zajmuje miejsce na tle skalistego krajobrazu, wyglądającego na baśniowy, nierealny. Na twarzy spokojnej i niewzruszonej Mony Lizy widać nieznaczny, zagadkowy uśmiech. Uwieczniona przez artystę kobieta w rzeczywistości nazywała się Madonna Liza, była żoną starszego od niej o 20 lat kupca Francesca del Giocondo. Malując ten obraz, da Vinci zastosował wynalezioną przez siebie technikę sfumato, polegającą na takim sposobie malowania postaci i przedmiotów, że wyglądają one, jakby były widziane przez mgłę. „Monę Lizę” można obejrzeć w Luwrze – muzeum paryskim.

„Ostatnia Wieczerza”
„Ostatnia Wieczerza” to fresk (malowidło ścienne) znajdujący się na ścianie klasztoru Santa Maria delle Grazie w Mediolanie. Dzieło przedstawia chwilę, w której Jezus oznajmia, że jeden z apostołów zdradzi go. Jezus, ukazany na jasnym tle okna, gestem ręki wyraża pogodzenie z losem, apostołowie są zaniepokojeni, panuje wśród nich poruszenie. Okno wyodrębnia postać Jezusa, czyniąc ją głównym motywem obrazu. Malarz rozmieścił postaci tak, aby oglądający łatwo mógł rozpoznać także Judasza. Zdrajca znajduje się w oddaleniu od źródła światła, kurczowo ściska sakiewkę. Artysta posłużył się trójwymiarową perspektywą zbieżną, która wywołuje u patrzącego na obraz złudzenie przestronności pomieszczenia.

„Madonna w grocie skalnej”
Do bardzo znanych dzieł malarskich Leonarda da Vinci należy „Madonna w grocie skalnej”. Na obrazie tym widnieją cztery postacie, ujęte kompozycyjnie w trójkąt. Postać usytuowana najwyżej, skierowana w stronę oglądającego, to Matka Boża. Jej jedna ręka wyłania się spomiędzy fałd płaszcza, aby znaleźć się ponad główką małego Jezusa. Za Jezusem klęczy anioł, wskazujący palcem w stronę maleńkiego Jana Chrzciciela, którego właśnie błogosławi Jezus. Da Vinci także na tym obrazie zastosował technikę sfumato. Ponadto pięknie rozwiązał problem modelunku światłocieniowego – źródło światła jest u góry, najsilniejszy blask skupia się na twarzach zgromadzonych osób oraz na ciałkach dzieci. „Madonna w grocie skalnej” powstała w latach 1483–1485, znajduje się w Luwrze, w Paryżu.

„Święta Anna Samotrzecia”
Przedstawiona na tym obrazie grupa trzech postaci znajduje się w bardzo wąskiej przestrzeni, na tle skalistego krajobrazu – Maria siedzi na kolanach świętej Anny i pochyla się w ruchu pełnym uczucia, obejmując małego Jezusa. Obraz ten powstawał etapami, gdyż artysta zastosował farby olejne, które schną bardzo długo. Najpierw na zagruntowanym płótnie zaznaczył tylko zarysy dzieła, następnie malował obraz, przechodząc stopniowo od kształtów ogólnych do szczegółów. Ciekawe jest umiejscowienie postaci – wydawać się może, że Anna i Maria to jedna postać ukazana w dwóch stadiach ruchu. Krajobraz przedstawiony za postaciami rozciąga się na całą szerokość tła, widać dolinę i szczyty górskie w zamglonej dali. Obraz ten można zobaczyć w paryskim Luwrze.

„Dama z gronostajem”
Obraz przedstawia Cecylię Gallerani. Artysta namalował go podczas pobytu w Mediolanie, na dworze księcia Lodovica Sforzy. W dziele tym da Vinci doskonale posłużył się światłocieniem, czyli rozłożeniem światła i cienia przez zastosowanie barw o różnym natężeniu. Jasne światło z prawej strony pada na owalną dziewczęcą twarz, ramię i doskonale namalowaną rękę, przytrzymującą gronostaja (łasiczkę). Na twarzy dziewczyny widać przytłumiony uśmiech, który kontrastuje ze stanowczym spojrzeniem, a cała sylwetka postaci tchnie młodzieńczą ciekawością, napięciem i energią. Ciemne tło i cień na drugim ramieniu mocno podkreślają blask padający na dziewczynę. Obraz ten znajduje się w Muzeum Czartoryskich w Krakowie.