Первоосновой всей иллюстрационно-оформительской деятельности Лансере был прежде всего неутомимый поиск, он не подчинял свои рисунки одной-единственной манере, искусно используя и сочные стилизованно-капризные растительные орнаменты, и тщательно продуманную ажурную, строго-чеканную легкость изображения. Увлекшись на некоторое время модерном, Евгений Евгеньевич вскоре отбросил этот стиль как неподходящий. «Не могу пожертвовать, расстаться со стройностью и логичностью настоящей ветки, человеческой фигуры», – признавался он впоследствии.
За 1900-е гг. им были выполнены многие десятки виньеток и страничных иллюстраций в книгах и альманахах, журналах и экслибрисах. Это и «История царской и императорской охоты на Руси» Кутепова (1902-1905 гг.), «Царское Село в царствование императрицы Елизаветы Петровны» Бенуа (1904-1912 гг.), «Сирийские рассказы» С. Кондурушкина (1908 г.), которым присуща изысканная, мажорная по настроению историческая стилизация; фантастические композиции к «Царю Голоду» Андреева и стихотворениям Бальмонта, работы для журналов «Золотое Руно» и «Ежегодник Императорских театров», карикатуры для сатирических «Жупела», «Зрителя» и «Адской почты», из которых наиболее известны «Радость на земле основных законов ради», «Тризна» и «Рады стараться, ваше превосходительство». Лансере разрабатывал рисунки для почтовых марок, театральные и выставочные афиши, а в 1902 г. совершил путешествие на Дальний Восток, в Маньчжурию и Японию, и пейзажные зарисовки, привезенные оттуда, легли в основу серии модных новинок – художественных открыток. После приглашения в 1912 г. на пост заведующего художественной частью гранильных фабрик, фарфорового и стекольного заводов ведения «Кабинета Его Императорского величества» занимался он и прикладным искусством: помимо контроля за качеством продукции, художник сам сделал несколько эскизов и проектов для художественных изделий. А постоянная работа с книгами побудила Евгения Евгеньевича к изучению типографских и полиграфических технологий и привела к тому, что он первым в России стал выполнять постраничный макет оформления книги, создавая стройную гармонию графических элементов, что в последующие годы было принято за образец работы.
Но наивысшего расцвета иллюстративная деятельность художника достигла в годы работы над оформлением произведений Льва Толстого «Хаджи Мурат» (1912-1915 гг.) и «Казаки» (1917-1936 гг. с перерывами). Так, чтобы выполнить иллюстрации к «Хаджи Мурату», Лансере посетил все места действия повести, впервые побывал на Кавказе – в результате чего была создана сложная система иллюстрирования, в которой удалось воспроизвести многоплановое развитие действия: здесь природа Кавказа переплетается с историей жизни самого Хаджи Мурата, иллюстрации с изображением жизни простых людей – с изображением роли Воронцовых и Николая I в судьбе героя, сложные многофигурные композиции соседствуют с видами старого Петербурга. В «Хаджи Мурате» Евгением Евгеньевичем впервые была применена техника композиции на развороте, а благодаря особому колористическому решению первое издание книги явилось значительным событием в истории русской книжной иллюстрации.
Важную роль в творческом наследии Е. Лансере занимает станковая графика и живопись – как пейзажи, так и портретные зарисовки, исполненные в отличие от иллюстрационных работ просто и неизысканно, но вместе с тем не лишенные подробностей быта, яркой передачи характера персонажей и даже некоторой этнографичности. Одной из излюбленных тем художника был Петербург, однако он сумел избежать «исторического сентиментализма», присущего многим мастерам «Мира искусства». Архитектурные пейзажи Лансере – это не только величественное прошлое города с его торжественными колоннадами зданий и древними храмами, но и прозаическое, известное каждому современнику настоящее: баржи, идущие по Неве, коляски, везущие пассажиров, невзрачные окраины – все то, что в полной мере дает ощутить себя причастным к жизни «Северного Рима» («Петербург в XVIII веке. Здание Двенадцати коллегий», «Никольский рынок в Петербурге», «Калинкин мост», «Петербург начала XVIII века», «Мост через Зимнюю канавку», «Старый Зимний дворец», «Васильевский остров. 7-я линия»). Картины художника на историческую тематику также отличаются реалистичностью и характерностью образов. Полотна «Прогулка по берегу моря» (1908 г.), «Корабли времен Петра I» (1909 г.), «Цесаревна Елизавета в кордегардии Зимнего дворца» (1910 г.) отмечены яркой динамичностью сюжета, освобождены от схематичности, а цветовые гаммы «лепят» отдельные элементы композиций, связывая их в гармоничное единство, мастерски оттененное светотеневыми контрастами, а его остроироничную станковую картину «Императрица Елизавета в Царском Селе» (1905 г.) Л.Н. Толстой охарактеризовал как «безобразие величия».