龚廷贤受家庭影响,从小爱好医学,虽曾习举子业,屡试不中,转而随父学医,继承祖业,以“良医济世,功同良相”自励。日间从事诊治,余暇攻读医书。既博考历代医书,自《内经》以下,莫不穷源究委;又善于总结继承家传诊疗实践经验,并虚心向别人学习,博采众家之长,贯通医理。经过长年累月的刻苦钻研及临床实践,至成年后,无论内科、外科、妇科、儿科都已精熟,尤擅长于儿科。
他临床诊治尊古而不拘泥,深明五脏症结之源,决生死多奇中。有一段时间,他在河南黄河流域行医。时值开封一带疫病流行(1586~1588年间),街头巷尾都有病人,症状为头疼身痛,憎寒壮热,头面颈项赤肿,咽喉肿痛,神智昏迷,俗名“大头瘟”。时医只知按古法医治,无效。龚廷贤根据病情,独具匠心,以自己的见解,开上二圣救苦丸(牙皂、大黄)药方,其效甚佳,医好很多垂危病人,名噪中原,被尚书荐为太医院吏目。
万历二十一年(1593),鲁王妃患膨胀病,腹大如鼓,左肋积块刺痛,坐卧不宁。经太医多方治疗,均不见效,生命垂危。召龚廷贤诊治,经诊脉开方,对症下药,终获痊愈。鲁王大喜,称之为国手,以千金酬谢,龚廷贤不受,乃命刻其所著《禁方》(即《鲁府禁方》)一书,又画其像以礼待之。皇帝特赐双龙“医林状元”匾额一块。
龚廷贤一生著述极丰,先后完成了《济世全书》8卷、《云林神彀》4卷、《万病回春》8卷、《寿世保元》10卷、《种杏仙方》4卷、《鲁府禁方》4卷、《医学入门万病衡要》6卷、《小儿推拿秘旨》3卷、《眼方外科神验全书》6卷、《本草炮制药性赋定衡》13卷,此外还有《秘授眼科百科全书》、《痘疹辨疑全录》等。其中《小儿推拿秘旨》是我国医学史上最早的一部儿科推拿专著。 《万病回春》和《寿世保元》两书流传最广,它从理论上分析病理、症状和治法,并附有方剂,还有400味药性歌诀。17世纪中叶,他的学生戴曼公将其著作携入日本,美国国会图书馆也藏有《云林神彀》全书。其弟廷器,子守国、守宁,侄懋官皆以医知名,门生吴济民,亦得其传。