В его произведениях есть утончённое изящество поз и движений, привлекательная миловидность лиц, нежность чувств, ясность, упорядоченность и нарядная декоративность композиции. Эти черты особенно отчётливо выражены в триптихе «Обручение св. Екатерины» (1479 г., Брюгге, Госпиталь св. Иоанна). Композиция центральной части отличается строгой симметричностью, оживлённым разнообразием поз. По сторонам Мадонны расположены образующие полукруг фигуры св. Екатерины, Варвары и двух апостолов; трон Мадонны фланкируют фигуры стоящих на фоне колонн Иоанна Крестителя и Иоанна Евангелиста. Изящные, почти бестелесные силуэты усиливают декоративную выразительность триптиха. Этот тип композиции, повторяющий с некоторыми изменениями композицию более раннего произведения – триптиха с Мадонной, святыми и заказчиками (1468 г., Англия, собрание герцога Девонширского) – будет неоднократно повторяться и варьироваться художником. В некоторых случаях Мемлинг вводил в декоративный ансамбль отдельные элементы, заимствованные из искусства Италии (например, обнажённых путти, держащих гирлянды), однако влияние итальянского искусства не распространялось на изображение человеческой фигуры. Фронтальность и статичность отличают и «Поклонение волхвов» (1479 г., Брюгге, Госпиталь св. Иоанна), восходящие к аналогичной композиции Роже ван дер Вейдена, но подвергнутой упрощению и схематизации. В ещё большей степени переработана композиция «Страшного суда» Роже в триптихе Мемлинга «Страшный суд» (1466–1473 г., Гданьск), написанном по заказу управляющего брюггским филиалом банка Медичи Анжело Тани (превосходные портреты его и жены помещены на створках). В этой композиции проявились характерные черты североевропейской живописи XV в.: внимание к деталям, световые эффекты, которые могли быть достигнуты только тончайшим письмом масляными красками, реализм. Индивидуальность художника проявилась в этом произведении особенно ярко в поэтическом изображении рая. Исследователи находят здесь достижение Мемлингом вершины мастерства и считают, что из всех художников, кто обращался к теме Страшного суда, именно он воплотил «прекраснейший из когда-либо созданных образов Рая». С несомненной виртуозностью исполнены изящные обнажённые фигуры. Показывая низвержение грешников в ад, Мемлинг избегает грубого натурализма в изображении их мучений. Замечательный портретист, он сосредоточен на передаче чувства обречённости, ужаса, боли в чертах лиц персонажей. Исследователи творчества художника отмечают сходство картины с композициями на ту же тему ван дер Вейдена и Лохнера. Картина была отправлена во Флоренцию морем и на Балтике стала добычей пирата Пауля Бенеке. «Страшный суд» попал в Гданьск и, несмотря на все хлопоты по возвращению картины, предпринятые Лоренцо Медичи, она так и осталась там (находится в Поморском музее). Характерная для этой композиции миниатюрная тщательность исполнения в ещё большей степени проявилась в двух картинах (1470–1471 гг.), представляющих собой цикл сцен из жизни Христа («Страсти Господни», Турин; «Семь радостей Марии», Мюнхен).