在金石方面，阮元的最大功绩是对古器古物的收集、整理和保存，进而加以研究，并利用这些实物资料来印证、解释经义和历史。阮元十分重视古代吉金石刻，在他看来，“形上谓道，形下谓器。商周二代之道存于今者有九经焉，若器则罕有存者，所存者铜器钟鼎之属耳。古铜器有铭，铭之文为古人篆迹，非经文隶楷缣楮传写之比，且其词为古王侯大夫贤者所为，其重与九经同之。”特别是这些器物还反映了古代社会的制度礼仪：“先王之制器也，齐其度量，同其文字，别其尊卑，用之于朝觐燕乡，则见天子之尊，锡命之宠，虽有强国，不敢问鼎之轻重焉。用之于祭祀饮射，则见德功之美，勋赏之名，孝子孝孙，永享其祖考而宝用之焉。且天子、诸侯、卿大夫非有德位保其富贵，则不能制其器，非有问学通其文词，则不能铭其器。然则器者，先王所以驯天下尊王敬祖之心，教天下习礼博文之学，商祚六百，周祚八百，道与器皆不坠也。”因而，阮元认为：“欲观三代以上之道与器，九经之外，舍钟鼎之属曷由观之”。（33）正因为吉金石刻“可以资经史篆隶证据者甚多”，（34）所以阮元对此有特殊的爱好，“每摩挲一器，拓释一铭，俯仰之间，辄心往于数千年前”。（35）出任封疆大吏时，凡“使车所至，好问好察，采获尤勤”，（36）平日政事之暇，也“籍此罗列以为清娱，且以偿案牍之劳”。（37）经过长年不懈的搜集研究，阮元终于纂成《山左金石志》、《两浙金石志》和《积古斋钟鼎彝器款识》三部金石专著。其中《山左金石志》二十四卷，搜集山左（古齐鲁之地，今山东省）一地所见钟鼎彝器、石刻碑碣、钱币印章、经憧墓志等古器物资料，按年代先后顺序排列，总计自商周至元代，凡一千三百余种。每种皆“录其原文，附以辨证，记其广修尺寸、字径大小、行数多少，俾读之者瞭然如指诸掌”。（38）《两浙金石志》十八卷，汇萃两浙地区所见秦汉至元代吉金石刻等资料共计六百五十八种，体例与前书大致相同。《积古斋钟鼎彝器款识》十卷，则是阮元及其友朋收藏的自商周至秦汉吉金器物铭文资料的辑录考证。在这三部书里，阮元不仅搜集、整理、保存了大量珍贵的古代器物资料，而且进一步加以研究“辨识疑文，稽考古籍”。（39）如商代重屋父丁彝，其上铭文一为重屋象形，一为父丁二字。阮元在摹拓原文后解释说：“右重屋父丁彝，铭三字。据陈秋堂所藏拓本摹入案《考工记》殷人重屋之制，四阿重屋。此正重檐复笮之象形”。（40）又如唐代垂拱铜佛座，阮元于拓文后加案语云：“右涂金铜佛座，高一寸，纵一寸二分，横一寸七分，字径二分，正书共三十二字，曰‘垂拱二年六月廿二日弟子赵义成愿家口平安敬造官音像一铺合家大小共养。’钱唐何梦华（元锡）得之于曲阜。按垂拱二年，乃武后专制之第三年，周兴、来俊臣辈锻炼罗织，廷臣人人自危，朝退无事，则举室相庆。赵义成故以家口平安为幸也。官字借”。（41）阮元以古代吉金石刻等实物资料与经史记载相互印证阐发，或“补经传所未备”，或“补《说文》所未及”，在金石学领域作出了杰出的贡献，也为后人留下了足资考证借鉴的丰硕成果。
    阮元对天文历算也有研究。他“蚤岁研经，略涉算事，中西异同，今古沿改，三统四分之术，小轮椭圆之法”，都曾“旁稽载籍，博问通人”（42），具有一定的造诣。后因步入仕途，政务繁忙，未能进一步在天文算学领域有所发明创造。但是，阮元却在天文算学史的研究方面进行了新的尝试。他始终认为“象数之学，儒者所当务”，“先古圣人，咸重其事”，两汉学者，“类皆甄明象数，洞晓天官，或作法以叙三光，或立论以明五纪”。只因后世学风空疏，“步算之道，由是日衰，台官之选，因而愈轻，六艺道湮，良可嗟叹”。有鉴于此，阮元立志从事天文算学史的研究，藉以“综算氏之大名，纪步天之正轨，质之艺林，以谂来学，俾知术数之妙，穷幽极微，足以纲纪群伦，经纬天地，乃儒流实事求是之学，非方技苟且干禄之具”（43）。他博稽载籍，网罗古今，“肇自黄帝，迄于昭代，凡为此学者，人为立传”（44），终于纂成我国历史上第一部天文算学史专著《畴人传》。在这部书里，阮元辑录了历代优秀天文学家、历法家、数学家的传记资料，凡二百四十三人，另附西洋学者三十七人，总计二百八十人。中国古代著名的天文学家、历法家、数学家如汉代张衡、南齐祖冲之、唐李淳风、宋沈括、元郭守敬、明李之藻、徐光启、清梅文鼎、王锡阐等，书中都收有翔实的传记以及有关资料。就连那些事迹湮晦，著作亡佚，但其说确在天文算学发展史上有过一定影响或贡献的学者，阮元也从天文算学各书、历代天文志等载籍中爬梳辑录，尽可能地反映其姓名、爵里、生卒年月乃至事迹、成就。如为《周髀算经》作注的赵爽，发明勾股之义，“包蕴无遗，精深简括，诚算氏之最”（45），但其生平却无可考，后世甚有谓其“不知何代人”者。阮元则据《周髀算经》及其注语，定之为汉代学者，并特别辑录了其注中有关勾股方圆的论述。尤为难得的是书中还收录了西洋学者的传记资料，阮元认为：“欧逻巴人自明末入中国，嗣后源源而来，相继不绝，利玛窦、汤若望、南怀仁等于推步一事，颇能深究，亦当为之作传”，因此“依仿诸史传外国之例，凡古今西人别为卷第，附于国朝人物之后”（46）。对西方学者擅长的工艺制作技术，如仪器仪象之类，阮元也持肯定的态度，认为“西人熟于几何，故所制仪象极为精审。盖仪象精审则测量真确，测量真确则推步密合。西法之有验于天，实仪象有以先之也”（47）。在对待中西文化关系问题上，阮元也表现了可贵的兼容并蓄的思想，主张“融合中西，归于一是”（48），希望当时学者在“遍通古今推步之法，亲验七政运行之故，精益求精，期于至当”的基础上，进而了解掌握西学的知识技艺，以“出于西人之上”（49）。当然，在乾嘉时期中西文化交流处于低潮的情势下，阮元并未能摆脱“夷夏之别”、“天朝上国”的偏见，也未能深入了解西方科学技术发展的历史，仍然以传统观点来衡量看待西学，认为西方的科学技术都是中国古已有之，中国的古法远比西学高明。但是，阮元毕竟开辟了我国科学技术史研究的新领域，并努力将中国和西方的优秀学者以及古今天文、历法、数学的知识技艺介绍给国人，仍然是值得肯定并加以赞扬的。
    他如由经学兼及史学，辑录碑志传记等有关资料，撰《国史儒林传》，由金石兼涉碑版书画，对历代诗帖名画以及古代书法的历史演变和支分派别多所论述，也都反映了阮元在各个领域的成就和贡献。