Wywarł ogromny wpływ na kształt współczesnej architektury światowej. W ciągu kilkudziesięciu lat pracy Niemeyer zrealizował ponad 600 projektów, tworząc własny styl.
Najsławniejszym jego projektem jest miasto Brasilia, zaprojektowane wspólnie z Lucio Costą. Nowa stolica kraju zbudowana na przełomie lat 50. i 60. na tzw. surowym korzeniu, czyli od podstaw, zgodnie z najnowocześniejszymi założeniami architektury i urbanistyki.
Ta największa zrealizowana utopia architektury stała się celem pielgrzymek architektów i miłośników sztuki z całego świata. W 1986 roku całe miasto wpisano na listę światowego dziedzictwa UNESCO. Każdy z budynków Brasilii to ikona modernizmu, jak np. betonowa katedra, arcydzieło nowoczesnej sztuki sakralnej, której pozornie abstrakcyjna forma nawiązuje do korony cierniowej Chrystusa.
Jego betonowe budowle kształtowane miękkimi, krzywymi liniami, przypominają abstrakcyjne rzeźby inspirowane naturą i krajobrazem rodzinnej Brazylii. – Nie interesują mnie kąty proste ani wymyślone przez człowieka linie proste – twierdził Niemeyer. Interesują mnie krzywizny, zmysłowe i bezduszne, takie, jakie spostrzegam w górzystych krajobrazach mojej ojczyzny, meandrujących rzekach, falującym morzu i ciele kobiety, którą kocham.
– Niemeyer obok Le Corbusiera był największym architektem modernizmu – mówi „Rz" prof. Marta Leśniakowska z Instytutu Sztuki Polskiej PAN. – Ma jednak również przeciwników, którzy krytykują go za trudne do oswojenia przez ludzi urbanistyczne przestrzenie Brasilii.