白居易的诗，最为出名的，就是堪称中国古代诗歌杰作的叙事长诗《长恨歌》和《琵琶行》。
《长恨歌》是白居易35岁时当周至县尉时所作。该诗以民间流传唐玄宗和杨贵妃的故事为题材，加以虚构，写得上至九天，下至黄泉，形象生动，文词妙绝，被评论家认为是唐代歌行体长诗中最好的一首，在我国诗歌史上占有突出地位。
在这首诗里，“汉皇重色思倾国”、“从此君王不早朝”等语，其实是白居易对唐玄宗的不检点的生活的大胆的批评。后面描写唐玄宗与杨玉环的深情，既微有讽刺，又饱含哀怜。一到说及生离死别的情形，笔锋一转，写得九曲回肠，颇富感情。
全诗以曲曲折折的故事为本，加以颇富文彩的描摹，兴起层层波澜，感情充沛复杂，读之给人以极大的感染力。
他45岁时所作另一首歌行体长诗《琵琶行》，同样受到了人们的高度评价。
白居易被贬作江州司马后，在浔阳江头和友人话别。正是“主人下马客在船”的时候，忽听邻船有弹琵琶声，一打听，原来是一位年老色衰、独守空船的歌伎，借琵琶诉说自己的无限愁思。白居易听了她的身世，不仅深为同情，而且因之想到自己的不幸，产生了“同是天涯沦落人，相逢何必曾相识”的感慨，便作了这首可与《长恨歌》媲美的长诗。
这首诗的前半部叙歌伎的生平状况、可悲身世，后半部转而写己，同样与歌伎是天涯沦落人。感情上引起了共鸣，不由得与歌伎一同悲伤起来。诗的最后说：“座中泣下谁最多，江州司马青衫湿。”从此，“司马青衫”也成了典故。这首诗描写细致，感情真挚，音节和谐，尤其描写琵琶声音那一段，文辞奇丽异常，令人一唱三叹。
这两首长诗，是白居易留给后人的无价瑰宝。