从《巴黎圣母院》到《悲惨世界》，雨果的小说艺术有很大变化。《巴黎圣母院》纯粹是浪漫主义的，而在《悲渗世界》中，现实主义占有不小比例，这部小说是现实主义和浪漫主义相结合的作品。用法国的雨果研究专家让-贝特朗·巴雷尔的话来说，《悲惨世界》的现实主义，“是以巴尔扎克的方式使人相信一个浪漫的故事”。雨果在一八六二年给阿尔贝·拉克罗瓦的信中说：“这部作品，是掺杂戏剧的历史，是从人生的广阔生活的特定角度，去反映如实捕捉住的人类的一面巨大镜子。”这句话强调的是真实地再现人生，十分注重现实主义的写作方法。雨果还说过：“但丁用诗歌造出一个地狱，而我呢，我试图用现实造出一个地狱。”在这种观点的指导下，《悲惨世界》成了一幅历史壁画：基本上从滑铁卢战役揭开序幕，而以复辟时期和七月王朝初期为主要时代背景，战场、贫民窟、修道院、法庭、监狱、贼窟、新兴的工业城市、巴黎大学生聚集的拉丁区、硝烟弥漫的街垒，等等，构成了一幅广阔的十九世纪初期法国社会生活的绚丽画面。雨果以史诗的雄浑笔力、鲜明色彩和抒情气氛来再现这幅时代壁画。滑铁卢战役是一篇惊天动地、惨烈壮观的史诗；让·瓦尔让的受苦受难，挣扎奋斗，为在社会上取得立足之地而历尽坎坷，这也是一篇动人心魄、感人肺腑的史诗；一八三二年六月的人民起义，更是一篇英勇壮丽、响彻云霄的史诗。雨果的史诗笔法本身已包含了现实主义和浪漫主义。滑铁卢的每一个重要细节、事件的发展顺序，雨果都不违背史实，力求准确。雨果认为拿破仑的惨败是符合规律的，他早已无立足之地，败机早已隐伏。这无疑是现实主义的观点。然而，战争那种阴惨不祥的气氛，沉寂了的战场恐怖的夜景，雨果对命运注定的渲染：“一只巨大的右手在滑铁卢投下了阴影。这是决定命运的一天，超人的力量确定了这一天……冥冥中有一种可怕的存在。”这些都带上了浪漫主义色彩。小说中的场景大半是写实的，但有的篇章，如巴黎下水道的奇景纷呈和藏污纳垢，让·瓦尔让身背受伤的马里于斯长途跋涉，遇到下陷的泥坑而免于一死，在出口处又遇上泰纳迪埃和沙威，真是无奇不有。在人物塑造方面，让·瓦尔让基本上是通过现实主义的方法描绘的，但他能扛起陷在泥沙里的马车；冒险在高空救出跌落在半空中的水手，随后又摔下去，落在两艘大船中间，潜水逃脱；在大批警察包围中，他不仅自己翻过高高的围墙，而且把柯赛特也弄进修道院；他毫无惧色地将烧红的烙铁按在赤裸的手臂上，然后又神不知鬼不觉地从窗口逃走；他几次都能死里逃生，令人扼腕称奇。让·瓦尔让几乎是一个半神半人的人物。雨果宣称，小说写的是他“从恶走向善，从错误走向正确，从假走向真，从黑夜走向白天，从欲望走向良知，从腐朽走向生命，从兽性走向责任，从地狱走向天堂……起始是七头蛇，结尾是天使”。雨果是通过浓厚的浪漫主义手法去描写他的经历的。
    《悲惨世界》在艺术上的一个重要特色是精细的心理描写。浪漫派素来对心理描写十分重视。但在《巴黎圣母院》中，心理描写还没有大量采用，这一艺术手法在《悲惨世界》中则放出异彩。雨果在描绘让·瓦尔让、沙威、马里于斯和吉尔诺曼时，充分运用了心理描写。对让·瓦尔让的思想分析，贯穿这个人物的始终。小说开卷，他刚刚出狱，对社会加于他的残害感到愤怒和敌视。随后，他重新做人，面对尚马蒂厄的冤案，他的脑海里掀起了风暴。他完全可以不理这个案件：他好不容易当了市长，为百姓造福，如果承认了自己的身份，就要重新坐牢，变成不齿于人的狗屎，滨海蒙特勒伊城就要毁于一旦。可是这样做违反了良心，要对得起良心，这才是他一生最重要的追求。他窃取了另一个人在阳光下的位置、生活和安宁，置别人于死地，这样他就会虚度一生，白白地苦行赎罪了。他斗争了一夜，总算想清楚一点，于是毅然赶往开庭审判的地方。他曾庆幸找不到马车；当马车的辕木折断时，他又欣喜地感到去不成了；待到听见案子审完了，他又松了一口气，走不进审判大厅，又斗争了许久，他一度往回走，最后还是返回。这一连串描写，淋漓尽致地写出了他要克服自己的杂念，苦苦挣扎的心理状态。自从他与柯赛特相依为命以后，他生怕失掉了她。一旦发现马里于斯的异常表现以后，马上带上柯赛特离开武人街，搬回普吕梅街。及至从镜子上看到吸墨纸上柯赛特写给马里于斯的字条，真是如雷轰顶，陷入惊慌失措、惶惶不可终日之中。但他对柯赛特的爱仍然起着作用，这使他关心马里于斯的下落和安全。他恨马里于斯要夺走他的心头肉，却又在马里于斯受伤倒下时把他救走，历尽艰难，把马里于斯送到吉尔诺曼家里。这种爱与恨混杂的微妙心理写得活灵活现、真实感人。他不愿因自己的苦役犯身份，有碍于柯赛特的婚姻和幸福，想方设法不在婚约上签字，不参加婚宴。他也不愿意对马里于斯永远隐瞒自己的身份，及时地向马里于斯和盘托出，宁愿受到鄙视，可是却无法克制想看到柯赛特的心愿。至此，一个脱胎换骨、无比正直的人物终于塑造出来了。