Przywiązuje też dużą wagę do postsonorystycznej kolorystyki orkiestrowej oraz różnych sposobów wydobywania dźwięku na instrumentach dętych.
Skomponował utwory orkiestrowe (w tym 34 symfonie) i z towarzyszeniem orkiestry, utwory kameralne, na instrumenty solowe oraz utwory wokalne – kantaty, pieśni na chór a cappella i na głos z towarzyszeniem fortepianu, a także utwory sceniczne, w tym 3 balety: Ikar (1970), Princessa Pirlipat (2001), Wołszebnyj oriech (2004) i 8 oper: Wirinieja (1967), Mastier i Margarita (Mistrz i Małgorzata) (1972), Maria Stiuarda (Maria Stuart) (1980), Hamlet (1991), Car Iksion (1995), Iwan Groznyj (1995), Karol Lir (Król Lear) (2000), Antygona (2008). Pisał też muzykę do filmów i sztuk teatralnych.
Cztery kompozycje Słonimskiego były wykonywane podczas festiwalu Warszawska Jesień: Polskije strofy, na mezzosopran i flet, słowa: Antoni Słonimski (1963); wyk. polskie w 1966 Koncert buffo, na orkiestrę kameralną (1966); wyk. polskie w 1969 Antyfony, na kwartet smyczkowy (1968); wyk. polskie w 1977 Nowogrodskaja plaska, na klarnet, puzon, wiolonczelę, fortepian i perkusję z taśmą (1980);