Jako literat pozostawał niezależny od współczesnych mu prądów literackich; uprawiał lirykę refleksyjno-intelektualną, poruszając problematykę psychologiczno-moralną, w tonie sceptycznej ironii. Poezja Faleńskiego charakteryzowała się bogactwem form stroficznych i wersyfikacyjnych i niespotykaną metaforyką; poeta nawiązywał m.in. do polskiej literatury renesansowej oraz twórczości Heinego, Musseta i francuskich parnasistów. Debiut w 1850 nie spotkał się z życzliwością, a jedynym przychylnym Faleńskiemu krytykiem był Lucjan Siemieński.
Był pierwszym polskim badaczem twórczości Edgara Allana Poe; dokonał oryginalnej analizy fraszek i trenów Kochanowskiego, analizował twórczość Mikołaja Sępa Szarzyńskiego, przygotował wydanie Poezji Teodora Krzywickiego (1887). Ogłosił wiele przekładów.
Uważany za sztukmistrza poetyckiej formy oraz jednego z pierwszych odkrywców „literackich Tatr”. Pierwszy polski autor tak zwanych meandrów.
Wiersze Felicjana Faleńskiego pod płaszczem zgryźliwej ironii oraz wysublimowanej, klasycznej formy skrywają głęboki smutek spowodowany przemijaniem szczęścia, śmiercią oraz kłamstwem zakorzenionym w naturze ludzkiej.