脱脱除了在政治上的作为之外，在史学上，也极为有为。
他主持修撰了辽、金、宋三史。
我在前面说辽、金、宋的时候，就大多是引用脱脱的史书。
脱脱在伯颜专权时，就把辞归的儒臣应召入国史馆。他自己受命为三史都总裁官，以中书平章政事、康里人铁木儿塔识，中书右丞太平，御史中丞张起岩，翰林学士欧阳玄，侍御史吕思诚，翰林侍讲学士揭傒斯为总裁官，然后，经过挑选淘汰，确定了一批修史官。
他们之中，除汉人外，还有畏兀儿、哈剌鲁、唐兀、钦察等族的史学家。
如此众多的少数民族学者参加修史，这在二十四史中是仅见的。
脱脱虽然没有秉笔修史，但却是一位名副其实的都总裁。
他以江南三省前南宋的学田钱粮为修史费用，解决了经费困难问题；辽、金、宋三朝谁为"正统"问题，长期以来争论不休，影响修史开展，脱脱主张三史分别撰写，各为正统，一律平等对待，使得"议者遂息"。
三史于至正三年，公元1343年四月开始修撰，至正四年三月完成《辽史》，脱脱命掾史仪礼鼓吹导从，自史馆进至宣文阁，甚为隆重。
四年十一月，《金史》完成。五年十月，《宋史》完成。
三史总共只用了两年半时间，除因有前朝修史基础外，主要是因为脱脱这位都总裁官用人得当，措施有力。《金史》、《宋史》完成之时，脱脱已辞去相位，故以中书右丞相阿鲁图、中书左丞相别儿怯不花为"领三史事"。
脱脱的第一次执政，推行更化政策三年又七个月后，除因论证不足，强行开大都金口河，造成沙泥壅塞、民舍被毁、丁夫死伤、劳而无功外，其他措举大体得当，朝政为之一新，汉儒们"知无不言，言无顾忌"，而元顺帝自己也用功读书，注意节俭，颇有"励精图治之意"。