Il suo nome rimane legato al romanzo Il Gattopardo, che alla sua uscita ebbe un successo senza precedenti: già nel primo mese ne furono vendute ben 100.000 copie. L`opera, ambientata in Sicilia nel momento di passaggio tra la caduta del regno borbonico e la nascita del nuovo regno d`Italia, pur avvicinandosi per certi aspetti al filone del romanzo storico e realistico, per altri se ne discosta inserendosi nell`ambito della sensibilità decadente.

Il Gatttopardo fu scritto dal Tomasi negli ultimi anni di vita e fu pubblicato postumo. Lo scrittore palermitano ci ha lasciato anche dei racconti, che non hanno la validità del romanzo.