Hasta 1962 su obra es fundamentalmente figurativa, influida por Giacometti, Bacon y Dubuffet.
Durante los primeros sesenta ve en la obra de Lichtenstein las posibilidades que ofrece el uso de métodos poco convencionales para crear cuadros; esta influencia, unida al ambiente iconoclasta del movimiento Fluxus, le llevan a crear numerosas foto-pinturas, todas ellas más fotográficas que las transposiciones de Rauschenberg y mucho más pictóricas que las apropiaciones que Warhol hace de la iconografía de los medios de comunicación.
A partir de este momento, al igual que Polke, comienza a interesarse por temas sacados de los medios de comunicación de masas y produce algunos cuadros basados en fotografías de periódicos o fotos de aficionados, en donde los dos géneros realistas de pintura y fotografía se enfrentan. Desde entonces ha pintado muchos cuadros en los que explora la percepción por parte del espectador de objetos familiares, interceptada por las técnicas de la pintura (Imágenes de Ciudad, 1968-1969; Nubes, 1968-1970-1971-1976; Montañas, 1968-1969).
La temática preferida por Richter es de carácter sentimental, y en sus trabajos más recientes representa paisajes bucólicos de centroeuropa, inmersos en una atmósfera romántica, como vistos a través de un objetivo en el que confluyen distintas visiones de una misma realidad: el resultado es una combinación entre la objetividad fotográfica y la delicadeza poética de la pintura.
A finales de los años sesenta su trabajo se hace puramente abstracto; trabaja una serie de cuadros monocromos, llamados Cuadros grises, inspirados por la guerra del Vietnam. A partir de los años ochenta se concentra en abstracciones de carácter expresionista, en las que hace un uso vigoroso del color, y reserva la figuración para una serie complementaria, pero separada, de fotopinturas. En los cuadros abstractos utiliza un enorme repertorio de efectos pictóricos, en los que condensa esquemáticamente la historia de la pintura moderna alemana. Desde 1968 fue profesor en la Academia de Arte de Düsseldorf.