Н.А. Львов внес выдающийся вклад в архитектуру и градостроительство, стал одним из основателей пейзажного стиля в садово-парковом искусстве, первым крупным ландшафтным архитектором в стране (сохраняется понятие «львовский сад»). Он прославлял достоинства классической архитектуры, доказал своим творчеством большие возможности форм ротонды, создал парковые пирамидальные беседки-погреба, «львовский купол» зданий и многое другое. Он изобрел новые тогда строительные материалы: толь, землебитные блоки, кирпичи.
Н.А. Львов стал первым в мире и России создателем бумагоделательной машины с паровым приводом. Он стал автором отопительной пиростатики в России, создал теорию вентиляционно-отопительных систем.
Н.А. Львов был первым или одним из первых в России переводчиком сонетов Петрарки. Нашел и издал две старинные русские летописи; одну из них называют «Львовская». Он первым в России собрал 200 народных песен, написал трактат о народной песне. Стал автором первой в России тематической литературной программы для симфонической музыки. Он стал инициатором создания первой в России хоровой оперы. Львов первым в музыкальной науке, первым в русской музыкальной литературе указал на многоголосие русского народного хорового пения. Львов одним из первых стал писать оперные либретто на русском языке. Он был высокого класса мастером организации, проведения праздничных торжеств.
Н.А. Львов является основателем отечественной топливной, прежде всего угольной, промышленности. Он проявил себя и как геолог, географ-эколог, архитектор. Львов обследовал минеральные воды на Кавказе, где также вел и археологические работы. Ему удалось впервые в России найти месторождение углей на Валдайской возвышенности, доказать высокую калорийность отечественных каменного и бурого угля. Он первым в России нашел способ получения из каменного угля кокса, а также первым нашел способ получения из отечественного каменного угля серы. Львов внес заметный вклад в развитие отечественной химической промышленности и корабельного дела.
Н.А. Львов был прекрасным художником, первым в России стал работать в технике лависа. Он начал работать над первой в России художественной энциклопедией.
Н.А. Львов был прекрасным педагогом и учеником. Он создал Школу землебитного строительства и успешно руководил ею. Перевел и написал лично ряд обстоятельных научных трудов. Был столь даровит и талантлив, что вкратце передать все то, что он сделал и создал, – просто невозможно.