如果说，钱大昕运用金石文字考史，以现存碑刻实物与文献互相参证，是为后来的研究者提供了治学的新观念、新思路，那么，他在《元史》这一范围长期辛勤耕耘，发现了大量问题，则是为近代学者开辟了新的有发展前途的研究领域。
    段玉裁对钱大昕的学术曾有过中肯的评论：“生平于元史用功最深”。而研治元史，难度是很大的。元朝是少数民族建立的王朝，其特有的语言、文字很难理解，人名、地名佶屈难记，常易混淆。元史的基本史料《元朝秘史》、《元典章》连训诂学家都感到棘手，所以对《元史》的考订一向更少有人问津。而《元史》由于修撰时间匆促，错误、缺漏很多。洪武元年（1368），元朝灭亡的当年，明太祖就下令编撰《元史》。第二年，设局第一次修撰，仅用188天便修成除元顺帝一朝以外的本纪、志、表、列传共159卷。第二次设局修撰在洪武三年（1370），用143天续修53卷。然后将前后两次合并整理编排，共成210卷。全书的修撰，总共只用331天。正如钱大昕所批评的：“时日促迫，则考订必不审”，“本纪或一事而再书，列传或一人而两传；宰相表则有姓而无名，诸王表或有封号无人名”，（注：《十驾斋养新录》卷九“元史”条。）如此等等，错误百出。钱大昕就选择这一困难的领域深入钻研，抱着求真的目的，对《元史》的错误详加抉摘考证。《廿二史考异》100卷中，《元史考异》占有15卷，为各部正史之冠。他还补撰了《元史艺文志》、《元史氏族表》，在《诸史考异》、《十驾斋养新录》中还有为数可观的有关元史的条目。
    钱大昕对元史的事件、人物活动、地理、氏族、兵制等项都提出许多创见。他指出，《元史·地理志》叙述自唐到元地理的沿革，存在两大错误。第一，唐朝天宝年间曾经一律改州为郡，十余年后又恢复州名。而《元史》中只记载“某地，唐时为某郡”，随意删掉后来又改郡为州的事实。第二，在宋代，每州又附有郡名，郡是虚名，作为王公封爵之用，州才是实际的地方建置。《元史》又误认为州在宋代升为“郡”。由于“明初修史诸臣昧于地理”，几乎“涉笔便误”。（注：《十驾斋养新录》卷九“元史不谙地理”条。）钱大昕补撰的《元史艺文志》是对元朝一代文献的综合考订整理。他吸收了焦《国史经籍志》、王圻《续父献通考·经籍考》等的研究成果，又纠正了他们的错误。有一书两见的，有因书名错字将一书的作者和作序者都看成作者分为两书的；书的作者，有误以宋人为元人、元人为宋人的；有因译音不同而误分为二人的，一概予以纠正。钱大昕作的《元史氏族表》也是一篇名作，此表从起稿到完成，前后历三十年，取材于正史、杂史外，兼及文集、题名录、碑刻和各种史料。这个表，解决了《元史》中同名甚多、无人辨别的难题。因为，元朝任官，一般以蒙古、色目人为正副，中书省、御史台、枢密院的长官，必须由功臣世家子弟充任。他们虽属不同氏族，但平时只称名，不带姓氏，故史籍中人物同名甚多。钱大昕认为：“非以氏族昕之，读者茫乎莫辨。”所以他汇集了各种史料，凡蒙古、色目有族姓可考的，皆顺序胪列。似异而实同的，加以归并；似同而实异的，则加以厘正；同一族姓之下，每支按世系分列成表，使读者一目了然。后来魏源撰《元史新编》，柯劭忞撰《新元史》，都袭用钱大昕这篇表，成为书中不可缺少的部分。钱大昕有大量关于元史的考证成果：有考证《元史》中年代、人名、地名错误的；有考证其官制或史实错误的；有用其他正史、杂史与《元史》互证的；有纠摘《元史》其他严重舛误的。他的大量研究成果，表明元史是一个大有可为的研究领域。晚清及本世纪的一批学者，除魏源、柯劭忞外，还有李文田、洪钧、沈曾植、屠寄、王国维、陈垣、陈寅恪，都闻风而起，长期致力于元史、蒙古史的研究，使之成为学术史上的新热点。而究其开辟创始之功，则应归功于钱大昕。有关钱大昕考证元史的具体成果，已非本文所能容纳，笔者已另撰有专文论列。