I sine tidlige værker arbejdede Niels Andersen med naturalistiske gengivelser ud fra skitser, men efter sin flytning til øen Hven, udviklede hans udtryksform sig til at være mere poetisk og abstrakt, med et løsere forhold til det motiviske udgangspunkt, gerne i blide, grålige toner. Udgangspunktet er naturoplevelsen, og inspirationen henter han i øens lys og farver. I 1980’erne udviklede Niels Andersen sin farveskala og begyndte at dyrke det mere koloristiske. Udover sine landskabsmalerier og en række portrætter, skaber Niels Andersen også grafik.
