Основная тенденция в ранний период творчества – от импрессионизма к символизму. Художник стремился обрести язык, который мог бы отобразить не столько впечатления зримого мира, сколько состояние души («Утро», «Голубой фонтан», обе 1905; «Рождение», 1906, и др.). Картины «Киргизской сюиты» знаменуют высший расцвет таланта художника («Спящая в кошаре», 1911; «Стрижка овец», «Дождь в степи», «Мираж», «Вечер в степи», все 1912). В те же годы создал ряд натюрмортов. Исполнил эскизы росписи Казанского вокзала в Москве («Сбор плодов», «Азиатский базар», 1913–1914, остались неосуществленными). В 1914 сотрудничал с А. Я. Таировым в первой постановке Камерного театра – спектакля «Сакунтала» Калидасы. Эти опыты повлияли на станковую живопись, которая все больше тяготела к стилистике монументального искусства («Гадание», 1912; «Вечер в степи», 1915; «У источника», 1919–1920; «Узбечка», 1920; «Птичница», начало 1920-х, и др.).
В годы революции принимал участие в оформлении революционных празднеств, в издании журнала «Путь освобождения», вел педагогическую работу. В этот период создал новые вариации восточных мотивов, отмеченные воздействием древнерусской живописи; к числу его лучших произведений относятся портреты Е. М. Бебутовой (1921–1922); тогда же им были изданы литографские серии «Туркестан» и «Горная Бухара» (1922–1923). Член общества «Мир искусства», председатель общества «Четыре искусства» (1924–1931).
Заведовал секцией живописи в отделе изобразительного искусства Наркомпроса (1919–1924), преподавал в художественных школах и институтах Москвы (1918–1948, с перерывами). В 1925–1929 совершил поездки художника в Крым и на Кавказ. В эти годы обращался к темам труда и спорта. В поздние годы преимущественно был занят пейзажем и натюрмортом.