邹衍的学说主要有两个方面,一是地理方面的天下大九州说,二是五德终始的历史观。
《史记·孟子荀卿列传》谓邹衍“乃深观阴阳消息而作怪迂之变,《终始》、《大圣》之篇十余万言。其语闳大不经,必先验小物,推而大之,至于无垠”。但邹氏《终始》、《大圣》篇十余万字的著述今均已亡佚,其学说只能从稍后的一些论著中见到一些大概的说法。《史记·孟子荀卿列传》中记述了有关邹衍天下大九州之说:
先列中国名山大川通谷,禽兽水土所殖,物类所珍,因而推之,及海外人之所不能睹。称引天地剖判以来,五德转移,治各有宜,而符应若兹。以为儒者所谓中国者,于天下乃八十一分居其一分耳。中国名曰赤县神州。赤县神州内自有九州,禹之序九州是也,不得为州数。中国外如赤县神州者九,乃所谓九州也。于是有裨海环之,人民、禽兽莫能相通者,如一区中者,乃为一州。如此者九,乃有大瀛海环其外,天地之际焉。