В творчестве художника преобладают лирические темы. Автор картин «Вечер» (1947), «Огни Мингечаура» (1948), «Строители счастья» (1951), «Индийская серия» (1957—1960), «Столетний резчик А. Бабаев» (1961), «Девушки Хачмаса» (1982), серии рисунков «За рекой Араке» (1950), иллюстраций к эпосу «Китаби Деде-Коркут» (1956) и поэме «Лейли и Меджнун» (1958).
Творчество художника было тесно связано с литературой. Он создал портреты многих писателей, деятелей искусства. Среди них такие работы, как «М. Горький в 1928 году в Баку»(1950), «Узеир Гаджибеков» (1944), «Самед Вургун» (1944, 1959, 1975), «М. Ф. Ахундов»(1962), «Имадеддин Насими» (1973), «Пианист Ф. Бадалбейли» (1975) . Большой вклад внес художник и в книжную графику, в частности создал иллюстрации к произведениям Низами, Физули, Вагифа, М. Ф. Ахундова, Ашуг Алескера, М. Э. Сабира, Дж. Джаббарлы, С. Вургуна, Расула Рзы. В 1956 - 1971 годах художник путешествует по Индии, Афганистану, Польше, Италии и др. странам. Создает портреты И.Ганди, Гуттузо, Моравиа, Манцу. В результате путешествий по Индии создаются такие произведения, как «Женщины Раджастана», «Бенгальские девушки». За живописный цикл «По Индии» в 1970 году индийское правительство наградило его золотой медалью и дипломом лауреата Международной премии имени Джавахарлала Неру. М. Абдуллаев оформил зал станции метро «Низами», где он создал мозаичные панно на основе сюжетов произведений Низами и сам портрет Низами. Им также были оформлены гостиница «Апшерон» и дворец «Гюлистан».
Работы экспонировались на зарубежных выставках (Прага (1957), Пекин (1958), Брюссель (1958), Белград (1959), Париж (1960), Берлин (1963)).
Заслуженный деятель искусств Азербайджанской ССР (1955). Народный художник СССР (1963). Действительный член Академии художеств (с 1988 года). Награждён орденом Ленина (1959).
Автор книги «Глазами бакинца» (1962).
