В первые годы научной деятельности изучал японскую народную культуру и японские народные верования, переводил древнеяпонские памятники. Во время пребывания в Японии изучал айнский фольклор, диалекты островов Рюкю и народную культуру их жителей, во время экспедиции на остров Тайвань собрал материал по языку и культуре аборигенного народа цоу. После возвращения в СССР основной сферой деятельности Невского стали изучение хранящихся в Институте востоковедения тангутских рукописей и дешифровка тангутской письменности (тангутский один из языков тибето-бирманской ветви сино-тибетской языковой семьи; был официальным языком государства Си Ся в 1013 вв.). За эти работы ему в 1962 была посмертно присуждена Ленинская премия.
При жизни Невского были опубликованы лишь немногие его работы; большую часть собранного материала он так и не успел завершить. Значительная часть трудов ученого была опубликована посмертно, в 19601990-х годах.
Невский Н.А. Материалы по говорам языка цоу. М. Л., 1935
Невский Н.А. Тангутская филология, кн. 1. М., 1960
Невский Н.А. Айнский фольклор. М., 1972
Невский Н.А. Фольклор островов Мияко. М., 1978
Громковская Л.Л., Кычанов Е.И. Николай Александрович Невский. М., 1978
Невский Н.А. Материалы по говорам языка цоу. Словарь диалекта северных цоу. М., 1981
Невский Н.А. На стеклах вечности. Петербургское востоковедение, вып. 8. СПб, 1996
Алпатов В.М. «Колоссальный продуктор». Русское подвижничество. М., 1996