Năm 1942, khi còn đang hát cho gánh hát Đức Huy, Phạm Duy cho ra đời tác phẩm đầu tay Cô hái mơ, phổ nhạc cho bài thơ Cô hái mơ của Nguyễn Bính.

Năm 1944 đến bài hùng ca Gươm tráng sĩ, là bài hát đầu tiên ông viết cả lời lẫn nhạc.

Thời kháng chiến Nam bộ (1945–1946)
Hùng ca: Gươm tráng sĩ, Xuất quân, Chinh phụ ca, Thu chiến trường, Chiến sĩ vô danh, Nợ xương máu...
Nhạc tình lãng mạn : Cây đàn bỏ quên, Khối tình Trương Chi, Tình kỹ nữ.
Một Bài Ca Xã Hội : Tiếng bước trên đường khuya

Thời toàn quốc kháng chiến
Thanh Niên Ca : Nhạc Tuổi Xanh, Về Đồng Hoang (Về Đồng Quê), Đường Về Quê, Thanh Niên Ca, Thanh Niên Quyết Tiến, Đoàn Quân Văn Hoá
Quân Ca : Khởi Hành, Thiếu Sinh Quân, Quân Y Ca, Một Viên Đạn Là Một Quân Thù, Dân Quân Du Kích, Ngọn Trào Quay Súng, Việt Bắc, Thiếu Sinh Quân, Đường Lạng Sơn (Rừng Lạng Sơn), Bông Lau Rừng Xanh Pha Máu
Nhạc Tình Trong Kháng Chiến: Bên Cầu Biên Giới, Tiếng Đàn Tôi, Đêm Xuân, Chú Cuội
Một Bài Hát Đoạn Tình : Cành Hoa Trắng

Năm 1947, Phạm Duy bắt đầu sáng tác nhạc âm hưởng dân ca với mong muốn xâm nhập sâu vào chốn thôn quê hơn, từ đó cho ra đời nhiều bài mà ông gọi là "Dân ca mới", rất được đông đảo quần chúng yêu thích: Nhớ người thương binh (1947), Dặn dò, Ru con, Mùa đông chiến sĩ, Nhớ người ra đi, Bên ni bên tê (Người lính bên tê), Tiếng hát sông Lô, Nương chiều...

Những bài này được ông sáng tác dựa trên 2 tiêu chí:
* Nét nhạc vẫn dùng âm giai ngũ cung cố hữu nhưng áp dụng nhạc thuật chuyển hệ làm cho giai điệu không nằm chết trong một ngũ cung nào đó như trong dân ca cổ mà chạy dài trên nhiều hệ thống ngũ cung khác nhau
* Lời ca tuy nằm trong thể thơ lục bát, nhưng có nhiều khi được biến thể, do đó tiết điệu cũng theo âm tiết của lời ca mà trở nên phong phú hơn

Từ năm 1948, bên cạnh những bài có sắc thái tươi vui như: Gánh lúa, Đường ra biên ải... Ông có sáng tác thêm một thể loại mới: nói về sự đau khổ của những người sống trong chiến tranh. Những bài như: Bao giờ anh lấy được đồn tây (sau đổi thành Quê nghèo), Bà Mẹ Gio Linh, Về Miền Trung, Mười Hai Lời Ru... đều có hình ảnh làng quê và người dân quê nghèo khổ. Những bài hát cuối cùng trong kháng chiến : Gánh Lúa, Đường Ra Biên Ải.

Những bài hát này tuy được quần chúng yêu thích và phổ biến rất rộng rãi, nhưng do nói về sự bi, sự khổ mà Phạm Duy bắt đầu bị sự chỉ trích của cấp trên thời kháng chiến, ông bèn về miền Nam để tự do sáng tác.

Năm 1952, bài Tình Hoài Hương ra đời, khởi xướng cho xu hướng sáng tác "Tình ca quê hương", sau đó là Tình Ca (1953); hai bài này được yêu thích từ Nam ra Bắc và nằm trong những tác phẩm tiêu biểu nhất nói về quê hương.