《牡丹亭》的成书时间是万历二十六年（1598），即汤显祖辞官归隐临川后，在当时产生了几令《西厢》减价的轰动效应，惹得当时许多名士纷纷改编上演，如臧懋循、冯梦龙、沈璟等。汤显祖也以《牡丹亭》为“四梦”中最得意的；后世学者差不多一律地将《牡丹亭》列于“四梦”之首。所以，“临川四梦”的研究便更多集中在了《牡丹亭》上。
《牡丹亭》取材于话本小说《杜丽娘慕色还魂记》，但对话本的人物、矛盾冲突、情节设置、故事结局都做了很大的改变。话本小说《杜丽娘慕色还魂记》写的是一桩门当户对的婚姻，结局是欢欢喜喜的结连理。汤显祖《牡丹亭》讲述的却是一个“几叶到寒儒，受雨打风吹”，潦倒到只得跟着种树橐驼相依过活的书生，与出身官宦之家的千金小姐之间的、完全背离了传统礼教的情缘。这无疑使剧本的矛盾冲突更加尖锐。另外，汤显祖的剧本又增加了杜丽娘的老师陈最良、怜香惜玉的花神、也颇通情理的阴曹判官等一系列新的人物形象，这些形象与固守礼教的杜宝的形象又形成了或正或反的映衬，使剧情更加曲折、关目更加紧凑，从而提升了剧本的价值意义。在叙述情节的过程中，汤显祖又通过剧中人物的言行，贯穿了他自己一向的“至情”理论，将“情”与“理”的冲突作为了他剧本最主要的冲突，超越了以往才子佳人戏的窠臼。
以下，我们仅对《牡丹亭》研究中较为集中的主题研究和比较研究做一综述分析。
《牡丹亭》的主题是一个古老但常新的话题。明代王思任《批点玉茗堂牡丹亭词叙》对“临川四梦”的概括是：“《邯郸》，仙也；《南柯》，佛也；《紫钗》，侠也；《牡丹亭》，情也。”（见前）可见，《牡丹亭》的主题就是敷演“情”字的。
至于《牡丹亭》“情”的内涵，本文第一部分论述汤显祖的“至情”论思想时已有分析，并列举了学者们的不同说法。如说情欲的，陈庆惠的《〈牡丹亭〉的主题是肯定人欲，反对理学》直言“《牡丹亭》是写人欲的戏，杜丽娘情欲的萌动和这种情欲的不能实现之间的矛盾，是《牡丹亭》的灵魂所在。”如说双重意蕴的，即“情爱”和“自然性爱”，张海鸥的《〈牡丹亭〉的双重文化题旨》；如说多重意蕴的，何姗、罗嗣亮在《〈牡丹亭〉中“情”的多重意蕴》一文中指出：“在《牡丹亭》中，‘情’的范围虽然缩小到了男女之间的情，但仍具有丰富的意蕴，情欲和情爱都是它的重要内容。”
即使多重意蕴，也是不同的。陈刚在《〈牡丹亭〉的多重意蕴》中说：“人们常讲，《牡丹亭》的主题在于歌颂杜丽娘对自由幸福的爱情的执著追求，这是不错的，但我们同样不能否认，《牡丹亭》的爱情题旨的实现有一个至为坚实的前提——对人欲的肯定和赞美，张扬感性自我，肯定人的正常的自然欲望才是作品的第一重意蕴。”从而指出：张扬感性自我，肯定人的正常的自然欲望的满足是《牡丹亭》的第一重意蕴；对美好爱情的深情礼赞是《牡丹亭》的第二重意蕴；另外，《牡丹亭》还具有更为深沉的自况意蕴：汤显祖把生命的激情、感怀身世的浩叹全部倾注在杜丽娘身上，他的种种感受、体验都借人物形象和爱情故事得以传达。“肯定人欲、赞美爱情、传达作者深沉的人生况味，都是《牡丹亭》这一剧作的题中自有之意，但作品的意蕴却不仅仅止于此，在严格的意义上看，《牡丹亭》又是一部道德剧和宗教性戏剧，凸显出不可忽视的宗教性观念。”
钱华的《〈牡丹亭〉文化意蕴的多重阐释》则从“还魂再生”的主干情节、“伤春而亡”的悲剧内核和杜丽娘二重人格心理意象的深层哲理等三个方面，剖析了《牡丹亭》的多重文化意蕴。
再说比较研究。
1936年，青木正儿指出：“显祖之诞生，先于英国莎士比亚十四年，后莎士比亚一年而卒，东西曲坛美人同出其时，亦一奇也。”青木正儿这一客观叙述，启发后人开始用比较的方法对汤显祖和莎士比亚及其创作进行中西方文化的对比研究，《牡丹亭》的研究也因此进入了一个新的阶段。1946年，赵景深先生著文《汤显祖和莎士比亚》；1959年，金紫光撰写的《和莎士比亚同时代的伟大戏剧家——汤显祖》；以及徐朔方的《汤显祖和莎士比亚》、陈瘦竹的《关于〈牡丹亭〉和〈罗密欧与朱丽叶〉》、张燕瑾的《论〈牡丹亭〉的继承和发展》、周柳燕的《朱丽叶与杜丽娘悲剧形象异同论》、黄江玲的《女性双形象，辉耀东西方——戏剧人物杜丽娘与朱丽叶之比较》、李枝盛的《〈牡丹亭〉和〈罗密欧与朱丽叶〉之人生哲学比较研究》、郑维萍的《〈牡丹亭〉与〈罗密欧与朱丽叶〉戏剧冲突之比较》、姚文振的《〈牡丹亭〉和〈罗密欧与朱丽叶〉之爱情比较》等。
学者们从不同角度分析了汤显祖与莎士比亚创作的社会背景、家世背景、形象意义、思想内涵，为《牡丹亭》的研究打开了思路，开阔了视野。
徐朔方的《汤显祖和莎士比亚》认为：“《牡丹亭》中某些类似欧洲人文主义的进步思想好像是点燃在封建社会茫茫长夜中的一个火炬，那么出现在英国资本主义原始积累时期的文学作品中的爱情主题，似乎不具有汤显祖时代那样重大的社会意义了。在汤显祖那里，封建主义还将统治中国达两三个世纪之久。而在莎士比亚的英国，反对封建婚姻制度却是接近解决的问题了。”
陈瘦竹的《关于〈牡丹亭〉和〈罗密欧与朱丽叶〉》，对戏剧人物杜丽娘与朱丽叶的生活道路、人生命运、性格差异、文化背景进行了分析，揭示了《牡丹亭》的民族性和时代性特征；另外，也对两个剧本的戏剧冲突作了分析，指出了中西戏剧的不同特点。
张燕瑾在《论〈牡丹亭〉的继承和发展》一文中说：“莎士比亚在《罗密欧与朱丽叶》中写了没有情不如死，汤翁则进一步指出了有了情可以生。”对于杜丽娘与朱丽叶，更加体谅杜丽娘情路的艰辛，更加赞美了杜丽娘“生生死死为情多”（第二十七出《魂游》）的、感动鬼神的追求精神，并指出《牡丹亭》表现的是一种世界精神。
比较研究的另一个层面是将《牡丹亭》与《西厢记》、《金瓶梅》、《红楼梦》等古典文学名著的比较研究。
《牡丹亭》与《西厢记》的比较研究，是此类《牡丹亭》研究中的热点，至今仍热度不减。
章培恒、骆玉明主编的《中国文学史》从二剧的意蕴作了这样的比较：“以《牡丹亭》与同是爱情名剧的《西厢记》相比，可以看出两者有一点根本不同的地方：莺莺对于张生，是由‘情’到‘欲’；杜丽娘对于柳梦梅，却是由‘欲’到‘情’。”“在介绍《西厢记》时，我们指出作者只是自然地描写崔、张那种非礼的爱情，而并不有意强调他们的行为与社会意识形态的冲突（这方面比《西厢记诸宫调》还有所减少）；成为写崔、张爱情最大阻碍的老夫人赖婚之举，主要也是出于势利的考虑。在《牡丹亭》中，作者则有很明确的反抗压抑人性的封建社会意识的出发点”。这样的比较研究还有叶树发《同是“情”字，内涵有别——论〈西厢记〉、〈牡丹亭〉、〈长生殿〉中的情》等。
王万鹏《〈西厢记〉与〈牡丹亭〉爱情描写之比较》从爱情描写的角度作比较。另外，金鑫《崔莺莺、杜丽娘、林黛玉叛逆形象之比较》、谢新暎《〈西厢记〉〈牡丹亭〉的女性形象》等，则是从形象方面进行的比较研究。
在《西厢记》、《牡丹亭》中，“女性意识”往往也是学者们研究的焦点。王妍的《〈西厢记〉〈牡丹亭〉“女性意识”之解读》、郭梅的《试论〈红楼梦〉对〈西厢记〉、〈牡丹亭〉女性意识的继承和发展》，都是这方面的代表性作品。
除了《西厢记》，古典文学名著中的《倩女离魂》、《金瓶梅》、《红楼梦》等因为与《牡丹亭》某些方面的相似点，也常常被用来作为比较研究的话题。如吴美卿的《〈倩女离魂〉和〈牡丹亭〉中的“魂”》、陈国学的《论〈牡丹亭〉、〈红楼梦〉之孝亲意识与中国古代孝文化》。
徐朔方的《汤显祖和〈金瓶梅〉》从二者共同的男女情欲描写作分析，得出了这样的结论：“产生了《金瓶梅》的社会思潮，同样产生了《牡丹亭》的瑕疵。”