D. malte særlig i sin ungdom friske landskapsstudier nær opp til sin fars stil, i Nasjonalgalleriet Havnen i Arendal (1848) og Hjelle i Valdres (1850). Også fra senere reiser hentet han ofte norske motiver: Ferge i Telemark 1863, museet i Dresden; Norsk innsjø, vinter 1869, Trøndelag Kunstgalleri, Fugler på julenek 1880, Fjellvei i Skjervedalen 1882, Overfart til Karmøy 1883, Parti fra Gudvangen 1884 og 1888, Nordkapp i midnattssol 1888. Men han samlet seg tidlig om dyremaleriet, særlig påvirket av Edwin Landseer, som han studerte i London 1851. Et hundebilde ble utstilt i Dresden allerede 1845, og en lang rekke av hans bilder med hunder, katter, hester, kyr og geiter, hjorter og dådyr, rever, aper, høns og annet fjærkre, ofte i genremessige eller landskapelige omgivelser, ble vist på utstillinger, særlig i Dresden. Karakteristiske eksempler har Nasjonalgalleriet (En gribb 1845, En St. Bernhardshund 1847, Dyrene får salt 1862, Reven 1868), Bergen Billedgalleri ( En kronhjort 1858, Otere 1897), Trøndelag Kunstgalleri (Kattunger 1874), Nationalmuseum, Stockholm (To aper 1860). Museet i Dresden eier Bomskudd (1861), museet i Hannover Villender overfalt av en rev (1868). Hans dyr er levende og kvikt oppfattet, og deres atferd er studert og gjengitt med kjærlig omhu. Ofte er stemningen mildt humoristisk som i hans to bilder på Oscarshall, Papegøyen og hundene (1849) og De tyvaktige kaninene (1851), preget av Biedermeier-tidens tyske smak. I lange perioder oppholdt han seg som gjest hos grev Kurt v. Einsiedel på slottene Milkel og Reibersdorf og malte naturstudier, da gjerne sammen med maleren Ferdinand von Rayski. Særlig i yngre år malte han også treffsikre portretter som de av G.J. Bull og hustru (1848, Oslo Bymuseum), av faren ved staffeliet (Nasjonalgalleriet, 1848) og stående i trekvart figur (Bergen Billedgalleri, 1850). Nasjonalgalleriet eier et interiør med portrettfigurer (1851). Han var en god portrettegner og har bl.a. avbildet sin lærer Wegener (1841), sin far (1845, Nasjonalgalleriet) og K. Baade (1844 Oslo Bymuseum), A. Faye og Chr. Hansteen (begge 1848), H.D.F. Linstow, J.S. Welhaven, J. Gørbitz, F.W. Schiertz og H.L. Reusch (alle 1850), og danskene J.W. Gertner og Niels W. Gade (begge 1844). Nevnes må også den fine barnestudien av Edvard Bull (1850). I gjesteboka til familien Serre på godset Maxen, dit han ofte kom, tegnet han gjestenes portretter og var en kunstner "der viel Glück im Treffen bewies" (G. Nieritz).
Han prøvde seg tidlig som grafiker. Av hans 9 raderte dyrestudier i Nasjonalgalleriet er 7 datert 1843. De er utpregede øvelsesstykker; et senere blad, Hund og fugler (1853) viser atskillig teknisk dyktighet.
D. var født og utdannet i Tyskland, levde hele sitt liv der og regnet seg som tysk kunstner. Når han likevel har en plass også i norsk kunsthistorie, skyldes det at han alltid holdt kontakten med Norge ved like. Hans søster Caroline var gift med A. Sandøe Ørsted Bull i Christiania. Ikke sjelden hentet han sine motiver fra Norge, fikk mange norske bestillinger, og avbildet en lang rekke kjente nordmenn. Han betenkte både Nasjonalgalleriet og Bergen Billedgalleri med store gaver; således 41 J.C. Dahl-studier til Nasjonalgalleriet i 1893 og testamentarisk en stor mengde Dahl-tegninger til begge museer. Han skrev i 1872, etter å ha påpekt at han jo tilhører tysk kunst: "Den Omstændighed, at min Fader, uagtet han i en længere Aarrække var bosat i Sachsen, dog gandske bevarede den norske Nationalitet, har imidlertid medført, at jeg fra mine tidligere Aar er bleven paavirket af denne, ligesom jeg under mine senere hyppige Besøg i Norge har studeret dettes Natur og eiendommelige Forhold, hvoraf ogsaa flere af mine Arbeider ville bære Spor". Også i Norge var han en populær kunstner, ble brukt ved utsmykningen av Oscarshall og ofte innkjøpt av kunstforeningene. 17 bilder ble utloddet av Christiania Kunstforening i årene 1850–81, 15 av Bergens Kunstforening 1850–78. Hans andel i A. Auberts bok om faren var betydelig; han fulgte, sier A., "Hver Linje, hvert Ord i Biografien over Professor Dahl før Bogen blev trykt. Det skyldes hans aabne Tillid og hans aandsfrie Syn, at Billedet kunde blive saa helt og egte". Et fint bilde av hans personlighet tegnet også Aubert i minneartikkelen ved hans død: "Siegwald Dahls sjeldne Dannelse var den frie Kunstners og den frie Verdensborgers... En Verdensmand med Læsning, fuld af Liv og Lune, og med en Almenaand, som inderst inde fortætted sig i hans Hjertelag for Norge".
