Опубликовал первый рассказ в 1938 году, в газете «McClure’s Syndicate», с которым часто сотрудничал впоследствии. Первый рассказ в жанре фантастики «Бог в саду» («A God in a Garden») был напечатан в октябре 1939 года в журнале «Unknown». В первые годы Старджон писал в основном рассказы для журналов научной фантастики. Расцвет его творчества пришёлся на 1940—50-е годы. В пятидесятые годы Старджон был одним из самых популярных американских писателей-фантастов, и оказал влияние на формирование таких знаменитых авторов, как Рэй Бредбери и Курт Воннегут. Проза Старджона отличается особой поэтичностью, тщательно выверенным ритмом письма, создающим в читателе определённое элегическое настроение.
Старджон — автор 12 романов, более 200 рассказов, а также различных сценариев и телевизионных программ. В 1966—1967 годах он написал несколько сценариев для сериала «Стар-Трек». Одно из наиболее знаменитых его произведений — повесть «Больше чем люди», составленная из трёх отдельных новелл и опубликованная в 1953. Основная тема повести — выход на новый уровень развития человечества через единение людей, наделённых паранормальными способностями. Найдя друг друга, герои создают единый организм «нового типа» (т. наз. гештальт-человек). Путь к подлинному единению проходит не только через понимание собственной знаковости, не только через отрицание или, напротив, ассимиляцию общественных условностей, а в первую очередь через осознание этической основы существования человечества.
