Byl spojencem vědy a vědců – podporoval fyzické a přírodní studie prováděné ve Vatikánu. Modernizoval astronomickou observatoř Vatikánu. V roce 1883 otevřel Vatikánskou knihovnu pro vědce všech denominací.
Leon XIII byl první papež, který nazval nekatolické křesťany odpojených a již nepovažovali protestanty nebo pravoslavní „kacíři“, jak používali jeho předchůdci. Na druhé straně stanovil stav, obtížně přijmout pro ostatní následovníky: uvedl, že usmíření je možné pouze v jednoznačné nadřazenosti neomylného papeže.
Leon XIII zvedl prestiž papežství a otevřel kostel měnícím se modernímu světu. Ve dvou encyklikách vyzval k zrušení otroctví.
Byl to efektivní diplomat. Dokázal dokonce zvládnout svého divokého nepřítele – kancléře Bismarcka. Bismarck nejen odstranil anticlerické recepty po období Kulturkampf, ale také požádal papeže, aby meditoval ve sporu mezi Německem a Španělskem pro Caroline Islands v Tichém oceánu. Mediace se rychle stala specialitou tohoto papeže. Smířil se dokonce v zemích Peru s Ekvádorem a Chile s Argentinou.
Za určitých podmínek přijal demokratický systém (encyklický „Diuturnum ilud“ z roku 1881). Dokonce věřil, že každá forma moci by mohla být rozpoznána, pokud slouží společnému dobru („Imtortale Dei“ – 1885). Jeho encykliky formovaly katolické sociální myšlení téměř sto let.