Najważniejszą formą pracy Donatella było modelowanie w glinie. Odlew powierzał brązownikom. Nie unikał monumentalnych form, czego dowód stanowi praca nad grobowcem antypapieża Jana XXIII.
W pracach powstałych po pobycie Donatella w Rzymie dostrzegalna jest silna antykizacja. Rzeźbiarz zaczął stosować ornamenty, nowy układ fałdów oraz motywy puttów-dzieci. Inspiracje sztuką antyczną dostrzegalne są zwłaszcza na Dawidzie i Pomniku Gattamelaty. Ostatnie dzieła, ukazujące św. Jana Chrzciciela i św. Marię Magdalenę, są bliskie późnośredniowiecznej ascezie. Judyta i Holofernes łączy inspiracje późnoantyczną rzeźbą sarkofagową z tradycją przedstawień narracyjnych w sztuce chrześcijańskiej. W przeciwieństwie do poprzednich dzieł przedstawiających tę historię biblijną, Donatello ukazał Judytę jako postać tragiczną, która pomimo uratowania ludu izraelskiego jest świadoma, że naruszyła przykazanie o niezabijaniu. Chcąc podkreślić scenę, ukazywał ją dramatycznie. Zabieg ten był stosowany umiarkowanie, w porównaniu do późniejszych artystów renesansowych (m.in. Leonarda da Vinci podczas malowania Ostatniej Wieczerzy).