梁啟超擁護達爾文的進化論。他認為，宇宙間的一切事物“莫不變”，就自然界來說，晝夜變而成日，寒暑變而成歲；大地肇起，流質炎炎，熱熔冰遷，累變而成地球，海草螺蛤，大木大鳥，飛魚飛獸，袋獸脊獸，彼生此滅，更代迭變，而成世界”。人事也同樣是變的，“貢助之法變為租庸調，租庸調變而兩稅……上下千歲，無時不變，無事不變”。因此他認為，“變”是天下古今之“公理”。他說，當今是“萬國蒸蒸，日趨於上，大勢相迫”，國家的治法是非變不可的，“變亦變，不變亦變”。他的這種議論，為變法維新提供了重要理論根據，在當時起到了振聾發聵的作用。
梁啟超還把進化論應用於曆史領域，形成了他的新史學理論。他認為，“曆史者，敘述人群進化之現象而求得其公理公倒者也”。他明確地批判了中國古代從孟子以來的“治亂相嬗”的曆史循環論，認為社會曆史的進化並非是直線前進的，而是螺線上升的，並指出：“吾中國所以數千年無良史者，以其於進化之現象見之未明也。”但他認為推動人類社會曆史進化發展的，不是人民群眾，而是少數英雄人物，說“舍英雄幾無曆史”。
梁啟超哲學思想的本質是唯心主義的，在他看來，隻有“心”才是實在的，他說：“境者心造也，一切物境皆虛幻，唯心所造之境為真實。”又說，“思想者，事實之母。”他相信佛教所謂的“三界惟心之真理”。他的唯心主義宇宙觀反映了資產階級維新派軟弱無力的階級本質。但在某種限度內，他又不能不正視一些客觀事實，如他說：“唯心論是要把所有物質的條件和勢力一概否認，才算徹底，然而事實上哪裏能做到？自然界的影響和限製且不必說，生活條件的大部分是物質，既生活便不能蔑視他了。”這表明他的唯心主義思想並不十分徹底。