冯·诺依曼1944年与奥斯卡·摩根斯特恩合著《博弈论与经济行为》，是博弈论学科的奠基性著作。

晚年，，冯·诺依曼转向研究 自动机理论，著有对人脑和计算机系统进行精确分析的著作《计算机与人脑》（1958年），为研制电子数字计算机提供了基础性的方案。其余主要著作有《量子力学的数学基础》（1926）、《经典力学的算子方法》、《连续几何》（1960）等。