Художественные работы Шлеммера охватывают огромный диапазон различных художественных стилей и направлений XX столетия, от форм геометрической абстракции и кубизма до классицизма в портрете или пейзаже. Приблизительно в 1913 году формируется то, что становится основной темой его полотен — изображение человеческих фигур которые, выполненные в геометрически абстрактной манере, выглядят на поверхости картины как некий причудливый орнамент. В созданных художником в 1914 году для Промышленной выставки в Кёльне произведениях настенной живописи ощущается влияние экспрессионизма.
В 1920 году Оскар Шлеммер получает приглашение в Веймар, в Баухауз, где вначале руководит мастерской металлических изделий, а затем, с 1922 года — мастерской скульптуры. С 1923 года его художественный стиль подвергается сильному воздействию метафизической живописи (Pittura Metafisica). Число человеческих фигур на его картинах заметно уменьшается, они расположены на чётко разделённой поверхности полотна в некоем хореографическом построении, что является отражением универсальной гармонии. После приобретения в этот период ряда работ художника берлинской Национальной галереей и музеем Фолькванг в Эссене к Шлеммеру приходят признание и известность. В Баухаузе он также известен как оформитель сцены и постановщик балетов. С 1929 по 1932 год Шлеммер является профессором в Бреславльской Академии. После прихода к власти национал-социалистов в 1933 году контракт с Берлинской Объединённой школой искусств был расторгнут. В этот период меняется и художественный стиль мастера — формат произведений уменьшен, фигуры на них расположены ближе друг к другу, формы становятся мягче и более округлыми, изображены тёплыми, часто тёмными красками.
В 1937 году Шлеммеру было запрещено участвовать в художественных выставках, а 5 его картин были выставлены на выставке «Дегенеративное искусство». Испытывая финансовые трудности, художник работает теперь ремесленником в Штутгарте. Последняя его работа, серия «Оконные картинки» — 18 маленьких акварелей, на которых он бросает взгляд на освещённые окна соседских домов.