Największy wkład Gottfrieda Leibniza w matematykę miał miejsce w rachunku różniczkowym, gdzie przypisuje się mu wprowadzenie współczesnych oznaczeń symboli integralnych i pochodnych. Chociaż Leibniz nie posiadał formalnych instrukcji i był w dużej mierze samoukiem w temacie, niemiecki fizyk, filozof, logik i matematyk wykazywał naturalny talent do matematyki.
Leibniz współtworzył podstawowe pojęcia rachunku różniczkowego z Izaakiem Newtonem, aczkolwiek osobno. Dokonał postępów w równaniach różniczkowych, wynalazł technikę rozdzielania zmiennych, uproszczonych wyrażeń matematycznych na części podzielne i sformułował metodę obliczania problemów liniowych pierwszego rzędu. Leibniza przypisuje się również za zainicjowanie użycia terminu "funkcja" w matematyce, która jest reprezentowana przez notację y = f (x).
