Човек с дълбока и разностранна ерудиция, подобно на много майстори от тази епоха Арчимболдо владее, упражнява и съвместява много различни художествени и инженерни професии. Това идеално съответства на вкусовете на тогавашния кралски двор (особено при Рудолф II), където проявяват силен интерес към изкуството, натурфилософията, алхимията и астрологията. При императорския двор Арчимболдо работи като портретист, театрален декоратор и организатор на дворцовите тържества и забави. Според някои изследователи, при тези случаи Арчимболдо влага съществен принос в теорията и практиката на „светомузиката“. Приписва му се изобретяването на т. нар. „перспективна лютня“ и „цветен клавесин“ – прибори за оптимално съгласуване между музиката и визуалните ефекти. Конструира различни механизми и хидравлични апарати.
Въпреки безспорните си постижения в различни области, Арчимболдо е известен най-вече като живописец. Най-прочути са неговите „фантастични портрети“, които започва да работи след 1560 година. Те не са буквални портрети, а са съставени от старателно подбрани и вписани в изображението предмети от бита, растения, плодове, цветя, материали. Често те са алегории на първичните стихии или годишните сезони. Приживе най-голяма слава получава портретът на Рудолф II, т. нар. „Плодотворен Рудолф“, изобразен като образ на древноримския бог на промените Вертумн. Смята се, че по времето на Рудолф, Арчимболдо рисува голям брой живописни творби, но от съхраненото до днес (а то съвсем не е непълно) много малко е с безспорно авторство, тъй като Арчимболдо, твърде популярен сред съвременниците си, има множество имитатори. Сред по-известните творби са тези от цикъла „Годишни времена“, „Стихиите“ и др.