Bogaty dorobek beletrystyczny Lema, obejmujący w sumie 20 tytułów, które osiągnęły łączny nakład ponad 20 milionów egzemplarzy, można przyporządkować do następujących kategorii:
- Eden (1959), Powrót z gwiazd (1961), Solaris (1961), Niezwyciężony (1964), Głos Pana (1968), Opowieści o pilocie Pirxie (1968) to dzieła utrzymane w tonie poważnym, realizujące klasyczny wzorzec gatunku science fiction, który Lem rozszerza i doprowadza do doskonałości.
- Utwory o zabarwieniu groteskowym, pozornie żartobliwe, często stylizowane na tradycyjne formy literackie (bajka, pamiętnik, epos rycerski, powiastka filozoficzna): Dzienniki gwiazdowe (1957), Pamiętnik znaleziony w wannie (1961), Cyberiada (1965), Wizja lokalna (1982), Pokój na Ziemi (1987).
- Na granicy powieści fantastycznonaukowej i kryminalnej sytuuje się wydane w 1959 roku Śledztwo, będące swoistym negatywem detektywistycznego romansu. W 1976 roku ukazuje się Katar, który sam autor określa jako lepszą, bo wiarygodną wersję Śledztwa.
- Lata swojego dzieciństwa we Lwowie opisuje w autobiograficznej powieści Wysoki Zamek (1966).
