Учение Фомы Аквинского (томизм) легло в основу богословской школы доминиканцев и затем было признано официальным учением Римско-католической церкви. Однако становление томистской школы, в первую очередь, опиравшейся на учение Аристотеля, проходило в борьбе с другими течениями, представленными, в частности, и доминиканскими авторитетами. Так, современники Фомы Гуго Сен-Шерский и архиепископ Кентерберийский Роберт Килвордби придерживались августинизма; философ начала XIV в. Дуранд из Сен-Пурсена был сторонником номинализма. В начале XVI в. развернулись споры о бессмертии души, в которых гуманист Пьетро Помпонацци защищал точку зрения, близкую к аверроизму, отрицающему личное бессмертие. Генеральный магистр доминиканцев кардинал Фома де Вио Каэтан занял промежуточную позицию, высказав мнение о невозможности рационального доказательства бессмертия души. В XIV–XV вв. доминиканским философам пришлось также вести длительную полемику с последователями Иоанна Дунса Скота, учёными францисканской школы, которые настаивали на первенстве воли перед интеллектом в разумных существах. Другие средневековые учёные-доминиканцы, чьи сочинения получили известность: архиепископ Флоренции Антонин, автор богословской «Суммы» и наставления для исповедников, апологеты Монета да Кремона и путешественник на Восток Риккольдо да Монтекроче, Иаков из Варацце, автор житийного сборника «Золотая легенда», Винцентий из Бове, составитель четырёхтомной энциклопедии «Зерцало мира» («Speculum majus»; около 1244 – 1266 гг.) и автор трактата о воспитании принцев, канонист Раймунд Пеньяфортский, историки Мартин из Троппау, Птолемей Луккский и Бернард Ги, оставивший много сочинений в разных жанрах, Иоганн Кёльнский и Конрад Хальберштадтский. В сфере языкознания выделяются труды Вильгельма из Мёрбеке, переводчика Архимеда, и латинского грамматика «Католикон» Джованни Бальбо. Историки ордена говорят об участии доминиканцев в гуманистическом течении, подражавшем античной древности, хотя большую известность получили сочинения антигуманистического толка, например, «Lucula noctis» («Светляк в ночи») кардинала Джованни Доминичи. В XVI в. новеллами в ренессансном духе прославился доминиканец Маттео Банделло. Хотя в быту братья-проповедники изначально придерживались обета бедности, их пребывание в больших монастырях и крупных городах, а также интенсивное общение с мирянами привели к тому, что со второй половины XIII в. доминиканцы стали расходовать большие средства на украшение собственных церквей и монастырей, выдвинув из своей среды немало архитекторов и художников. Наиболее известные архитектурные памятники доминиканцев в Италии: церковь Санта-Мария Новелла во Флоренции (авторы фра Систо и фра Ристоро), монастырь Сан-Марко там же, церковь Санта-Мария сопра Минерва в Риме, церковь Сан-Дзаниполо (святых Иоанна и Павла) в Венеции (архитекторы-терциарии Бенвенуто да Имола и Никколо да Имола), церковь Санта-Мария делле Грацие в Милане, где находится фреска Леонардо да Винчи «Тайная вечеря».