隋大业五年（609），姚思廉奉炀帝之命，与起居舍人崔祖濬修《区宇图志》，这是一部历史地理著作，共250卷。

　　唐代史家刘知几在叙述唐修国史情况时指出：“贞观初，姚思廉始撰纪传，粗成三十卷”。这是武德、贞观二朝唯一的一次修成纪传体国史。由于思廉修这部国史是在贞观初，因此推知其内容应是“武德朝”史。这部国史的本来面目已无法窥见。唐高宗显庆元年（656），长孙无忌与令狐德棻缀集武德、贞观二朝史为80卷，显然，思廉所撰的国史为其奠定了基础。

　　姚思廉费时数十年撰写的重要史著，当推继承父业而成的《梁书》、《陈书》。其父姚察不仅以文知名，而且潜心于修梁、陈二史，他在梁、陈、隋朝都任过史职，参与过国史的修撰。并且在陈宣帝时开始修前代史——梁史。陈亡入隋后，开皇九年（589），隋文帝诏授姚察秘书丞，命其撰梁、陈二代史。这样，在官方的支持下，姚察开始了全面系统的编纂工作。大业二年（606）姚察去世，二史尚未修成。在临终时他将修撰体例交给儿子，嘱他继续写完。思廉哭泣着接受了父亲的嘱托，从此，就开始了续撰工作。经内史侍郎虞世基奏闻隋炀帝，从而得到了官方的支持。

　　唐初，曾两次诏修前代史，姚思廉均参予撰修工作。第一次是武德五年（622），唐高祖诏修前代六史，对梁、陈史的分工是：大理卿崔善为、中书舍人孔绍安、太子洗马萧德言修梁史，秘书监窦琎、给事中欧阳询、秦王府文学姚思廉修陈史。但这次修史没有成功就作罢了。第二次是贞观三年唐太宗诏修前代五史，思廉受诏与秘书监魏徵同撰梁、陈二史。贞观十年（636）正月，《梁书》、《陈书》与同时所修《北周书》、《北齐书》、《隋书》一起修成上进。

　　梁、陈二史是姚氏父子接续而作。魏徵也在贞观初参与了修撰。那么，姚思廉对梁、陈二史做了多少工作呢？从书中史论的署名上大体可见端倪。《梁书》有三卷无史论，署“陈吏部尚书姚察曰”二十五篇，另有署“史臣陈吏部尚书姚察曰”一篇（“史臣”二字当为衍文）；署“史臣曰”二十七篇；署“史臣侍中郑国公魏徵曰”一篇。《陈书》有一卷无史论，署“陈吏部尚书姚察曰”二篇；署“史臣侍中郑国公魏徵曰”一篇；署“史臣侍中郑国公魏徵考览记书，参详故老，云”一篇（兼补充史实）；署“史臣曰”三十三篇。由以上数字可大体看出，就《梁书》而言，姚察与姚思廉所撰基本相当，而《陈书》，则多为思廉所撰。魏徵是以监修身份加以指导，共写了三篇论。虽然姚察有开创之功，但思廉对梁、陈二书的贡献是最大的。从撰述数量上看，思廉明显多于姚察，而且，思廉在贞观初奉诏修史，又要根据唐皇朝的政治需要，对姚察所撰部分作必要改动。思廉对梁、陈二书是有续撰、整理、定稿之功的。没有思廉的竭尽全力，这两部史书就很难问世。因此梁、陈二书题姚思廉撰，世人从无异议。这两部书也基本上反映了姚思廉的史学思想和文风特点。