1955年1月成立中国京剧院，袁世海历任三团、一团副团长，剧院副院长，他与李少春合演了《将相和》、《野猪林》、《响马传》等与杜近芳合演了《霸王别姬》、《桃花村》、《大蝴蝶杯》等以他为主演了《黑旋风》、《九江口》、《西门豹》等剧目，丰富了架子花脸的唱腔和表演，他还与马连良合演了《群英会》、《借东风》（此剧也被拍摄成舞台艺术片）。他还热心参与京剧现代戏的创作和演出，他在《白毛女》和《红灯记》中分别塑造了恶霸地主黄世仁和日寇鸠山两个反面角色，在全国乃至海外深有影响，他还在《林海雪原》、《柯山红日》、《平原作战》中饰演过解放军战士、少数民族头人、日本军官等角色。袁世海曾多次随中国艺术代表团赴国外演出，他的演唱征服了海外的观众，为中国戏曲在国外的传播做出了应有的贡献。袁世海的舞台形象魁梧，工架丰满，嗓音高亢而浑厚，念白讲究而有力度，台步规矩而豪放。他的唱腔吸收了铜锤花脸的发声方法，充分调动共鸣部位，他在继承郝派的剧目和演唱风格同时，又充分结合自己的特点和理解，创造了众多的剧目和角色，把握人物内心冲突，突出表现人物的性格和身份。尤其突出的表现于他对曹操这一人物的理解和塑造：他设计了许多曹操在不同环境下的步伐、身段和唱腔，更好的突出和表现曹操奸诈、枭雄，同时由表现曹操既是政治家、军事家、思想家又是文学家、诗人这一复杂人物的特殊心态和特征。他在《群英会》中，曹操上场时踌躇满志的台步、《横槊赋诗》中半醉半醒、吟诗作赋的政治家风度和《华容道》中层次分明的三笑，足以使广大观众为之雀跃、倾倒。主要代表作品：《坐寨盗马》、《穆桂英挂帅》、《断臂说书》、《龙凤呈祥》、《借赵云》、《黄鹤楼》、《赠绨袍》、《将相和》、《赤壁之战》、《灞陵桥》、《曹操》等。
