胡适注重的是实验主义的方法论。在演讲中他曾多次强调：“实验主义仅仅是一个方法，帮助我们研究某些问题。实验主义只是一种评判观念的方法。”在他看来，中国只需要采用实用主义的方法来解决自己的问题就足够了，不用进行太过深入的研究。
在胡适的眼中，实验主义就是实证主义。他强调的是方法，强调的是存疑，重视的是证据。这是他一直坚持的研究方法。
在胡适看来，达尔文和赫胥黎对哲学做出的主要贡献体现在他们的存疑主义和重视证据方面。他说：“演化论的思想侵入了哲学的全部，实证的精神变成了自觉的思想方法，于是有实验主义的哲学。”由此可知，他将实证主义当做扬弃的原则，对实验主义进行了某些修正。他并不仅仅是在宣扬他理解的实验主义，而是在为国人介绍的同时，从中国传统方法中寻找两者的连接点。因为他明白，如果新文化被人们认为是由国外引进来的，并因为民族生存的需要而强加于人们的身上，那么任何人都会觉得十分拘束和压抑。
因为胡适掌握的科学方法要远比以前的考据学更为先进，因此才能走向历史。而且，这种方法论的使用范围并不仅仅局限于对经典古籍的研究，还可以用来批判传统社会旧制度。正是通过这种方式，他才在五四新文化运动中被大家看作是天之骄子的，而且他使实证主义成为了新文化运动中的一个主要支流。
在研究历史时胡适采用的就是实验的方法。
胡适采用实验的方法，对历史进行进一步研究，通过大胆假设，小心求证来发现历史的真相。他认为，追求历史真相的方法共有三种：一是，注重事实。将亲眼所见和亲耳所闻当作起点，然后对自己在游历过程中搜集的资料进行详细分析和研究。二是，注重假设。通过观察和分析，得出一个具有可操作性的假设，然后逐步验证。三是，注重验证。判断一个假设的真假，就要看其在最后是否可以得到验证。如果被证实是有着实际用处的，这时才能判断其是真的。而在没有得到证实之前，任何学说、主张都是等待验证的假设。
胡适认为，一般科学的研究步骤大致可分为三步，细心搜求事实，大胆提出假设，然后细心求证。在他看来，这三个步骤中，最为重要的当属提出假设和细心求证。他在文章中这样写道：“假设是承上启下的关键，假设不大胆，不能有新发明。”他还认为，证据的充分与否，是信仰与怀疑的标准。如果没有证据，就不能决断；如果证据不足，就只能进行假设；如果得到相关证据，便可将观点奉为定论。当然，这里所说的定论并不是永恒不变的——在胡适看来，没有永恒的真理，任何观点都不可能一成不变。
胡适对假设和验证十分重视，因此通过研究，他直接将大胆假设，小心求证作为这一方法论的主要内容。
在马克思主义研究史学的方法还没有得到普及之前，胡适推出的研究史学的方法无疑为中国近代史学的发展提供了巨大帮助，并起到了十分重要的作用。在20世纪二三十年代里崛起的学术研究中的众多代表人物，基本上都受到胡适史学方法的直接指导和影响。顾颉刚著作的《古史辨》就受到了胡适的直接启发。
1921年1月，顾颉刚与胡适通信，在信中提及了史学的研究方法。胡适是这样说的：“大概我的古史观是：’现在先把古史缩短二三千年，从诗三百篇做起，将来等到金石学、考古学发达上了轨道以后，然后用地下掘出的史料慢慢地拉长东周以前的古史。至于东周以下的史料亦须严密评判，宁疑古而失之，不可信古而失之。’”
此前，在顾颉刚的著作《〈古今伪书考〉跋》中，胡适还亲笔写下了这样一段话：“宁可疑而过，不可信而过。”正是因为受到了胡适的启发，顾颉刚才建立起疑古的史学观念，为疑古派的兴起奠定了理论和思想基础的。
1926年，由顾颉刚主笔的《古史辨》开始编订。他在著作之初就在文章中这样写道：“我非常感谢适之、玄同两先生，他们给我各方面的启发和鼓励，使我敢于把违背旧说的种种意见发表出来。”随后，他又在另一篇文章中写道：“要不是遇见孟真和适之先生，不逢到《新青年》的思想革命的鼓舞，我的胸中积着的许多打破传统学说的见解也不敢大胆宣布。要是我不亲从适之先生受学，了解他的研究方法，我也不会认识自己最近情的学问是史学。要是适之、玄同两先生不提起我的编集辨伪材料的兴趣，奖励我的大胆假设，我对于研究古史的进行也不会这般快速。”
总之，胡适推行的“大胆假设，小心求证”的史学方法，在五四新文化运动时期，人们的文化意识大觉醒的时代，可以说起到了十分积极的推动作用，并取得了一箭双雕的效果。一方面，胡适的史学方法与当时新思想文化浪潮相符合；另一方面，他的新方法为传统考据学注入了新鲜的活力，让考据学逐步向着现代科学的方向迈进。胡适史学方法的出现，既代表了当时人们对两千年因袭沿承的研究方法的怀疑精神，又反映了近代实证研究方法无证不信的科学研究态度。可以说，它是中国人在历史学术研究方面对传统思维模式“破而后立”式的创建性改革。
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胡适怎样整理国故？
自20世纪20年代以来，胡适在当时文化界极力倡导的“科学方法”，是根据“整理国故”口号的唱响而得到快速传播的。中国历史学家顾颉刚曾在自己的文章中写道：“整理国故的呼声倡始于太炎先生，而上轨道的进行则发轫于适之先生的具体的计划。”
1919年8月，胡适在自己的一篇文章中着重强调要用“为真理而求真理”的标准对学术界的各类学术进行辩证性批判，他认为，必须彻底放下“有用无用”的成见，并抛弃“狭义的功利观念”。
他在一次演讲中提出：“现在整理国故的必要，实在很多，我们应当尽力指导’国故家‘用科学的研究法去做国故的研究。”他还在文章中写道：“发明一个字的古义，与发现一颗恒星，都是一大功绩。”
1919年11月，胡适在《新青年》杂志上发表了一篇名为《新思潮的意义》的文章。他在文章中高度概括了这次新思潮的意义：“研究问题、输入学理、整理国故、再造文明……整理就是从乱七八糟里面寻出一个条理脉络来，从无头无脑里面寻出一个前因后果来，从胡说谬解里面寻出一个真意义来，从武断迷信里面寻出一个真价值来。”显而易见，当时胡适已经将“整理国故”的思想引入到了新文化运动中来，并在此对其加以推行和阐释。
在胡适看来，研究问题必须要研究那些具体而实际的问题；输入学理则是引进西方的新观念、新思想，将其与传统思想结合起来，形成适用于新文化运动的新理念；整理国故则是指对过去的历史进行再整理。做到以上三点便可以实现“再造新文明”。
1920年7月，胡适写了一篇叫作《研究国故的方法》的文章，文中对“整理国故”进行了进一步解释与阐发。他写下了自己整理出的思想主张：“历史的观念、疑古的态度、系统地研究和系统的整理。”
后来，胡适逐渐意识到，“整理国故”的困难程度远超他的想象。他在日记中写道：“从前我们以为整理旧书的事，可以让第二、三流学者去做。至今我们晓得这话错了。二千年来，多少第一流的学者毕生做此事，还没有好成绩；二千年的’传说‘的斤两，何止二千斤重！不是大力汉，何如推得翻？何如打得倒？”出于这样的原因，胡适在后来为北京大学国学刊物写“发刊宣言”的时候，花费了很大的精力。
在胡适看来，这是一项艰巨的工作，这在他的文章中有着具体体现。他写道：“作《国学季刊》序言，约一万字，颇费周折；这是代表全体的，不由我自由说话，故笔下颇费商量。我做的文章之中，要算这篇最慢了。”在他以慎之又慎的态度作出的这篇文章中，他将多年来对“整理国故”的不断研究与思考得出的经验以一种比较系统的方式提了出来：“（1）扩大研究的范围。（2）注意系统的整理。（3）博采参考比较的资料。”至此，胡适终于在提出“整理国故”的口号之后，经过不断地研究和改正，得出了比较系统的史学研究主张。他以“历史的眼光、系统的整理、比较的研究”作为历史研究的根本方法，影响到了研究史学的绝大多数人。
“文学革命”和“整理国故”属于新文化运动过程中极为重要的组成部分，二者与新文化运动在内容上有着十分密切的联系。如今看来，当时的新文化运动最开始的文学革命主张，最主要的是对文体文风进行革新；而整理国故注重的是对传统学术的再整理以及深入研究，属于新文化运动发展过程中对传统文化进行再学习的态度。不过，两者在研究内容、最终目的、中间影响甚至是所起到的作用等方面都存在着很大区别，特别是整理国故运动，曾数次引起倡导新文化的阵营与守旧派势力之间的矛盾冲突。
由胡适发起的“整理国故”运动，不仅包含了对史学的科学研究方法，还体现出他在史学研究方面所重视的点——“广义史学”的研究。在这一运动中，有对古代哲学史、史学家等方面的考证，也有对历史典籍的研究，这无疑对中国史学的转型产生了多方面影响。
1918年9月，胡适编著的《中国哲学史大纲》出版。随后，他又编著了《中国中古思想史长编》以及《中国中古思想小史》。由于后两部著作当时没有来得及出版，因此在当时没有产生多大影响。关于中国哲学方面的历史，胡适还邀请了当时学术界的重量级人物梁启超、章太炎、章士钊等人进行了一次严谨的讨论，后来又与梁启超、顾颉刚等人就《老子》一书的成书时间进行了一场更加深入的讨论。1934年，胡适著作的文章《说儒》正式完稿，这是他以新的眼光和视角对儒学从出现到发展昌盛做出的具有独到见解的论述，被当时的学者们称作是“从任何角度来读，都是我国国学现代化过程中，一篇继往开来的划时代著作”。
胡适的《说儒》将西方思想与中国的传统思想完美地融合在了一起，让人耳目一新。
此后，胡适又对近世的哲学史进行了系统的研究，虽然最终没有成书，但也留下了很多有分量的论述。比如，《戴东原在中国哲学史上的位置》《戴东原的哲学》等。胡适在这些作品中对清代学术反对理学的特征进行了深入阐述，指出了清代学术对新文化时期带来的影响，并积极地宣传清代学术中有利于当下的治学方法。
胡适对清代的两位史学家──章学诚和崔述在治学方法上的研究颇为推崇，并对他们的学术进行了阐发。这对整个史学的发展带来了更大的影响。他还发表了自撰的《章实斋先生年谱》，其与旧式年谱有着很大区别，主要表现在年代的记载方式上，此年谱的实际作用是重在表明章学诚的学术思想。在写法上，他将章学诚的许多著作按照年代的先后循序排起来，收录进了《年谱》中，并对作者进行了相当客观的分析和评价。
胡适在其著述的《科学的古史家崔述》中，对崔述在史学方面所做出的成就进行了高度评价。他在文章中这样写道：“我深信中国新史学应该从崔述做起，用他的《考信录》做我们的出发点，然后逐步谋更向上的进步。”“简单说来，新史学的成立须在超过崔述以后，然而我们要想超过崔述，必须先跟上崔述。”胡适和以顾颉刚为首的古辨派对崔述的宣扬，极大地促进了“古史辨”运动的发展。
胡适到了晚年，开始将主要精力放在对《水经注》案的研究上。其主要目的就是，为了查清楚戴东原是否真的将赵一清《水经注》的研究成果据为己有。他在其文章中是这样说的：“几年来我在审一个案子——《水经注》……引用明朝大哲学家又是一位好官吕坤的一句话’为人辩冤白谤是第一天理‘。《水经注考》付印的时候，一定把这一句话摆在前面，我审这个案子实在是打抱不平。替我同乡戴震（东原）申冤。”但最终由于这桩学术公案情况太过复杂，尽管胡适所进行的多方考证对事实真相的水落石出提供了很大帮助，但最后还是没有形成定论，也没有对《水经注》的研究提供创建性见解。但比较幸运的是，胡适在考证《水经注》的过程中寻找到了该书的很多个版本，同时还在考证过程中改掉了一些已经作为定论的错误观点。
为了保存有价值的历史材料，胡适一直在倡导传记文学，并身体力行。他写过几本传记著作，如《丁文江的传记》《李超传》等。他还著述了将近40篇年谱性质的文章，其中包括他本人的自传《四十自述》等。这些无疑说明了胡适具有长远眼光，并且对历史认真负责，这也是他之所以能在治学方面取得众多突破的关键所在。
胡适的一生，在学术研究上取得了众多可喜的成绩，并为后世学术的发展带来了极深刻的影响。如今，虽然胡适的一些极具创建性的学术研究被后人赶超了，但这并不会对他在学术史上的地位造成任何影响。在20世纪，胡适是被同代人和后代人研究和评论最多的学者之一。这正表明了他在学术界崇高的地位和广泛的影响力。他在史学方面的成就，成功地助推了传统史学向现代史学快速转型，并引领了新的史学风气，同时为中西史学的结合起到了范式作用，而最主要的是为中国现代史学的发展和进步做出了重大贡献。
