I 1890 utga Hamsun romanen Sult. Den handler om en ung mann som går rundt i Kristiania, sulten og forvirret. Boka blir regnet som den første modernistiske romanen i Norge. Den beskriver hvordan det er å føle seg ensom og fremmed blant andre folk.
I 1892 kom romanen Mysterier, og i 1894 Pan. Disse handler også om folk som føler seg fremmede og som det går dårlig med fordi de ikke klarer å forholde seg til virkeligheten. Hamsun ønsket å skrive om det enkelte mennesket, om tanker og følelser.
Mange av romanene hans handler om kjærlighet. Den mest kjente er Victoria fra 1898. Kjærlighet kan være vanskelig, og de fleste av historiene hans ender tragisk.
Etter første verdenskrig skrev Hamsun romaner som var mer kritiske til samfunnet. I 1917 kom Markens grøde. Den handler om Isak, som bygger sin egen gård fra grunnen av, og tar for seg motsetningene det moderne og det tradisjonelle livet. Hamsun fikk Nobelprisen i litteratur for denne boka.
I romanen Landstrykere fra 1927 er hovedpersonen Edevart, som må leve som landstryker etter å ha tapt både penger og kjærlighet. Historien fortsetter i August fra 1930 og Men livet lever fra 1933. Bøkene er typiske for den perioden som kalles nyrealismen.
Hamsun utga til sammen over 20 romaner, i tillegg til andre tekster.