陈寿受后人批评的另一弊病是书中时有曲笔，多所回护。刘知几在《史通·直书篇》说“当宜、景开基之始，曹、马构纷之际，或列营渭曲，见屈武侯，或发仗云台，取伤成济，陈寿、王隐咸杜其口而无言。”批评陈寿和王隐在修史时对当权人物曹操、司马懿为之回护。在《三国志·魏书》中确实没有看到刘知几所论的内容，对此，清人赵翼在《廿二史札记》卷六中“三国志多回护”写到：《春秋》书天王狩于河阳，不言晋侯所召，而以为天子巡狩，既已开掩护之法，然此物为尊者讳也。至于孩父之事，则大书以正之，如许止、赵盾之类，皆一字不肯假借，所以垂诚，义至严也。自陈寿作《魏本纪》多所回护，凡两朝革易之际，进爵封国，赐剑履，加九锡，以及禅位，有诏有策，竟成一定书法。以后宋、齐、梁、陈诸书悉奉为成式，直以为作史之法固应如是。然寿回护过甚之处，究有未安者。 　　最为严重的曲笔是高贵乡公被弑之事，据《汉晋春秋》、《魏氏春秋》以及《世语》、《魏末传》所载是高贵乡公曹髦与司马昭冲突，赵翼感叹道：“本纪如此，又无列传散见其事，此尤曲笔之甚者矣，然此犹曰身仕于晋，不敢不为晋讳也。至曹魏则隔朝之事，何必亦为之讳。”赵翼的责难，尖锐深刻，例证还多，余如曹操征陶谦时滥杀无辜，记曹魏对蜀之战“专以讳败夸胜为得体”，最后，赵翼认为陈寿不仅牵涉到当权统治者的本纪多回护，而列传中也多所讳。这样的回护曲笔，不竟让赵翼困惑不解：“岂寿以作史之法必应如是，回护耶？抑寿所据各国之原史本已讳而不书，遂仍其旧，而不复订正耶？” 　　赵翼也为陈寿的曲笔作了历史考辩，指出：“盖寿修书在晋时，故于魏、晋革易之处，不得不多所回护。而魏之承汉，与晋之承魏，一也。既欲为晋回护，不得不先为魏回护……，当然，也有可能是陈寿所参考的魏、晋资料原来就是这样记载，陈寿未作订正，也不敢妄加篡改的。为陈所处的特定历史环境，处于改朝换代之际修史者顾忌更多的实际背景，是可以理解的。

东晋时历仕零陵内史、国子博士等。入宋后任中书侍郎。宋文帝以陈寿所著《三国志》记事过简，命他为之作补注。他在《上三国志注表》中说，“臣前被诏，使采三国异同以注陈寿《三国志》。寿书铨叙可观，事多审正。诚游览之苑囿，近世之嘉史。然失在于略，时有所脱漏。臣奉旨寻详，务在周悉。上搜旧闻，傍摭遗逸。按三国虽历年不远，而事关汉、晋。首尾所涉，出入百载。注记纷错，每多舛互。其寿所不载，事宜存录者，则罔不毕取以补其阙。或同说一事而辞有乖杂，或出事本异，疑不能判，并皆抄内以备异闻。若乃纰缪显然，言不附理，则随违矫正以惩其妄。其时事当否及寿之小失，颇以愚意有所论辩。”所以裴注不仅解释地理名物等，更主要的在于补充原书记载的遗漏和纠正错误。同一事几家记述不同的，他都收录进来，以备参考。对于史事和人物，裴注有所评论；对于陈寿议论的不当，裴注也加以批评。裴注搜罗广博，引书首尾完整，不加剪裁割裂。为了注释《三国志》，他收集了三国时期的原始材料达一百五十多种，博引各家著作的原文，注文字数约超过原文的三倍。据沈家本统计，注中引书“经部廿二家，史部一百四十二家，子部廿三家，集部廿三家，凡二百十家。”由此许多《三国志》中失载的历史事实得以保存。裴注中也有运用传统注释方法的地方，《四库全书总目提要》说：“其初意似亦欲如应劭之注《汉书》，考究训诂，引证故实。……盖欲为之而未竟，又惜所已成，不欲删弃，故或详或略，或有或无，亦颇为例不纯。”侯康说：“至于笺注名物，训释文义，裴注间而有之而不详，盖非其宗旨所存。” 杨翼骧先生在《裴松之》一文中将这部分裴注归纳为字音、文义、校勘、名物、地理、典故若干类。他认为：“作注的目的主要是增广事实，而这一类的批注不过是附带的工作”。他注《三国志》的重点是补阙和纠谬。正如他在《上三国志注表》中所说：“寿所不载，事宜存录者，则罔不毕取以补其阙；或同说一事而辞有乖杂，或出事本异，疑不能判，并皆抄纳，以备异闻；若乃纰缪显然，言不附理，则随违矫正以惩其忘；其时事当否及寿之小失，颇以愚意有所论辩。”裴注的最大特点，就是广采博引，极大地丰富了原书的内容。特别是他所引用的原始材料今天大部分已经亡佚，幸而保留在裴注中，因而史料价值就非常珍贵。读《三国志》时，一定要把裴松之的注文当作正文来读。 裴注为史书注释开辟了新的广阔道路。

　由于裴注引书具有较高的文献学价值，因此裴注引书数量和书目的考证成了裴注研究中的一个重要问题，也是分歧最大的问题。钱大昕统计裴注引书“凡百四十余种，其与史学无涉者不在数内”，所列书名144种（《廿二史考异》卷十五）。赵翼统计裴注引书“凡（百）五十余种”，所列书名151种，亦为史部类数目（《廿二史札记》卷六）。赵绍祖统计裴注引书“凡一百八十余种”，另外，引诸经及诸子字书“又四十余种”（《读书偶记》卷六）。钱大昭以时代，地理，人物，官制，类书，文章，别集，家传，别传为类，统计裴注引书160余种（《三国志辨疑》）。沈家本将裴注引书“依《隋书　经籍志》之例分为四部：计经部廿家，史部一百四十二家，子部廿三家，集部廿三家，凡二百十家”（《三国志注引书目》）。王钟翰统计“裴氏注记所引诸书名，凡二百四五十种”，并按钱大昭的分类列书名256种（《三国志裴注考证》，载《中国文化研究汇刊》第五卷，1945年）。王祖彝除“诸家评论与裴氏自注，傅子，袁子，孙盛，习凿齿等论注以及引古书为诠释者不计”外，统计“裴注征引之书凡百五十六种”（《三国志人名录裴注引用书目》，商务印书馆，1956年）。马念祖统计裴注引书“二百零三种”（《水经注等八种古籍引用书目汇编》，中华书局，1959年）。杨翼骧统计“以裴氏所引书目全部而言，为二百一十余种；若除去关于诠释文字及评论方面的，则为一百五十余种”（《裴松之与〈三国志注〉》，《历史教学》1963年第2期）。高秀英，杨济安统计裴注引书203种（《三国志人名索引·裴注引书索引》，中华书局，1980年）。陈垣统计裴注“所引书在二百三十种以上”（《三国志注引书目》，载《中国古代史论丛》第七辑，福建人民出版社，1983年10月，第331页）。王树民对赵翼的“裴松之三国志注”条裴注引书进行了部分考证（《廿二史札记校证》，中华书局，2002年修订版）。周国林统计裴注引用书目为224种，其中“用于笺释名物训诂音义的先秦至东汉中期著作及其为之作注的和文字训诂方面的著作共四十余种，用于补阙备异惩妄论辩方面的汉末迄晋著作共一百八十余种”（《裴松之〈三国志注〉引书考》，载《中国历史文献研究（一）》，华中师范大学出版社，1986年）。高振铎统计“裴松之注《三国志》共引书二百三十六种”（《裴注〈三国志〉引书考订－－兼评〈廿二史札记校证〉》，《汉中师范学院学报》1993年第3期）。虞万里统计裴注引书“二百三十五种”（《〈三国志〉裴注引书新考》，《温州师院学报》1994年第4期）。伍野春统计裴注引书凡229种，“另有十则未注明出处”（《裴松之评传》，第250页）。张子侠统计“裴氏共引书二百二十七种”。高敏曾与人合作《〈三国志〉裴注引书考》一文，统计引书达二百四五十种（《〈三国志〉说略》，载《经史说略二十五史说略》，北京燕山出版社，2002年，第87页）。

针对当时史书“疏略寡要”、“时有脱漏”的问题，裴氏将补阙列为第一项，主要补记重要事件与人物。如曹操推行屯田一事，陈寿仅在《武帝纪》和《任峻传》中用50几个字略作记载，仅仅说明了“军国之饶，起于枣祗而成于峻”。而曹操在这一重大决策上有何认识与领导，推行中有何艰辛，推行后有何成效，陈寿则未作评叙。裴注以180字的篇幅阐明了以上问题，将屯田一事作为曹魏定国的重大国策看待，在掌握史事要领这一层面上，裴氏显然高一筹。又如诸葛亮七擒孟获一事，反映了蜀汉以“攻心为上”的和戎政策，又是进行北伐前安定后方的重要措施，陈寿一笔带过，而斐氏补充200多字，其识见亦在陈寿之上。王弼开魏晋玄学之先声，陈寿仅以23字记之。裴氏引何邵《王弼传》补其生平与学说，引孙盛《魏氏春秋》反映时人的评断，引《博物志》介绍家世，为我国思想史的研究，提供了重要史料依据。马钧其人其事，在《方技传》中了无涉及。裴氏以1200多字补充其生平与重大发明创造，有关指南车、翻车、连弩、发石车以及织绫机的记载，反映了当时的科技生产水平，填补了科技史研究的空白。与重大事件与人物有关的重要文献亦是补阙的内容，如曹操的《明志令》、《举贤无拘品行令》、曹丕的《与吴质书》，李密的《陈情表》等，亦由裴注得以传世。 　　所谓备异与惩妄，是针对同说一事，而各书记载却“辞有乖杂，或出事本异，疑不能判”之情况而言的。“并皆抄内、以备异闻”为备异，依本志或引证它书做“随违矫正”工作，为惩妄。二者往往难以截然分开。如刘备三顾茅庐一事，《诸葛亮传》所记情节已人所共知，但魏人鱼豢《魏略》和西晋司马彪《九州春秋》所记则不同，认为是诸葛亮先拜访刘备。裴氏将两书记载均抄录于注中，可为备异；又对其说加以辨析，引《出师表》所说“先帝不以臣卑鄙，猬自枉屈，三顾臣于草庐之中，咨臣以当世之事”一段，说明“非亮先诣备”这一结论，可谓惩妄。这种备异，惩妄，往往以寿书作为对比对象，再扩及到对其他史书的品评和总结。如在《魏书·文昭甄皇后传注》中，录有王沉《魏书》褒美甄后的记载，与寿书截然不同。裴氏依据《春秋》之义，认定《魏书》“崇饰虚文”，并说“推此而言，其称卞、甄诸后言行之善，皆难以实论”，从而断定“陈氏删落，良有以也”。 　　对陈寿失误而他书正确处，亦作明确判断。如《吴书·楼玄传注》引虞博《江表传》所载楼玄自杀事，裴氏径直判断为“《江表传》所言，于理为长”。《吴书·诸葛恪传注》引胡冲《吴历》所载，裴氏判断为“《吴历》为长”。这种评断，在论辨一条中有更多体现。论辨包括评史事与评史书两个方面，评史事者随处可见，是史家主体认识的直接表达，因与本论题关系不大，故略而不论，评论史书，则有总结同期史著优劣的史学批评的意义，是本文讨论的内容之一。裴氏对《三国志》一书的评论，既有在上表中的全面评价，又有散见于各注中的肯定或批评，是较为全面的；对同期其他史书，则多取零金碎玉式的评点，概括来看，这些评论大致可分为体例安排、叙事描写两个方面。 　　中国史书体例自《春秋》《史记》后，编年体、纪传体两体渐趋成熟，尽管仍存在二体优劣的争论，但其体式已较固定。裴氏较关注的是对现有体例，尤其是做为正史的纪传体的规范化问题。纪传体以人物传记为主，专传、合传较好掌握，而类传如何划分，则颇不一致。裴氏主张取“事类相从”的原则，他说：“臣松之以为列传之体，以事类相从。张子房青云之士，诚非陈平之伦。然汉之谋臣，良、平而已。若不共列，则余无所附，故前史合之，盖其宜也。”肯定了司马迁首创“事类相从”的合理性，然后批评陈寿将非为一类的人放在一传中，有失体例。如贾诩之俦，实属“算无遗略、经权达变”的奇士，应放在善作筹划的程昱、郭嘉等人的类传中，但却放在了德智两全有王佐之风的二荀（荀彧、荀攸）之列，裴氏以之“失其类”，“其犹夜光之与蒸烛乎？其照虽均，质则异焉”，本质的异同，应是区分类传的第一要义。其次，行事相类亦为重要原则。如鱼豢《魏略·勇侠传》不计人物生年而按人物行事将汉末孙宾硕四人编入魏，是依据“其人接魏，事义相类”的原则处理的。对此，如果说鱼豢还仅处于一种自发状态的话，那么，裴氏提出“事义相类”的原则，便已成为一种自觉的认识了。由实践升华为理论，再指实践，正是裴注史学意义在编纂学上的体现。 　　在叙事描写上，强调通顺合理，反对“语之不通”。注意容貌状写，如对荀彧之外貌，以陈寿不称述为遗憾，特引《典略》、《平原祢稀传》补充之，既反映了魏晋著文讲究人物容止风藻的时代特色，又符合了中国史学讲究形象描写的特色，还体现了裴氏对历史文学的审美要求，即生动形象的描写可使史著更具魅力。 　　晁公武首先涉及裴注的字数：“（裴注）博采群说，分入书中，其多过本书数倍。”（《郡斋读书志》卷二）在清代武英殿刻本《三国志》中，李龙官等在校刊识语中更为具体地指出“裴松之注更三倍于正文”。20世纪70年代初，黄大受据台北艺文印书馆影印的殿本统计，陈寿本书为350，833字，裴注为322，643字（《三国志及裴注字数统计表》，载《三国志选注》，台北中正书局，1972年版卷首。转引自吴金华《三国志丛考》，上海古籍出版社，2000年，第195页）。王廷洽根据中华书局陈乃乾校点本统计出《三国志》为366，657字，裴注为320，799字（《略谈〈三国志〉与裴注的数量问题》，《古籍整理研究学刊》1985年第3期）。吴金华据百衲本统计，陈寿本书为368，039字，裴注为 322，171字（《三国志校诂·附编》，江苏古籍出版社，1990年）。崔曙庭根据金陵活字本统计，《三国志》为367，327宇，裴注为 320，805字（《〈三国志〉本文确实多于裴注》，《华中师范大学学报》1990年第2期）。如果以上述统计最少的《三国志》与统计最多的裴注字数比较，《三国志》也比裴注多38，014字，即便裴注中尚有佚文或混入正文，也不可能达到数倍于本书的文字。张子侠则认为：“《三国志》的版本和流传的经过极为复杂，既有文字脱漏问题，也有注文混入正文的现象，因而正文与注文孰多孰少不能轻下结论。”（《〈三国志〉裴注研究三题》，《史学史研究》2000年第2期）。