I Ørnulf Opdahls kunst er landskapet et sentralt gjennomgangstema. Tross ulike faser og motivkretser har hans fortolkninger av vestlandsnaturen bidratt til å fornye det norske landskapsmaleri i tradisjonen etter J. C. Dahl og Peder Balke.
Etter yrkesskole med hovedvekt på malerfag og dekorasjonsfagskole tok Opdahl malerlinjen ved Statens Håndverks- og Kunstindustriskole (SHKS) 1961 og studerte deretter på Statens Kunstakademi 1962–65 under Aage Storstein og Reidar Aulie. Allerede da han debuterte på Vestlandsutstillingen 1964 og ved hans første separatutstilling i Oslo Kunstforening 1966 ble de håndverksmessige og maleriske kvalitetene trukket frem av kritikerne.
Opdahls gjennombruddsutstilling var i Galleri Permanenten i Kunstnernes Hus i Oslo 1968, der han stilte ut arbeider i gouache på papir og ble innkjøpt av både Riksgalleriet og Nasjonalgalleriet. I et abstrahert billedspråk var flatene dekket av mikroskopiske sjablonger og drodlerier med assosiasjoner til en undersjøisk verden. Bildene hadde en lett og leken karakter, som også fanget opp tidens interesse for tegneserier og popkunst. Tidlig i 1970-årene slo Opdahl over i en klarere figurasjon med bilder i grenseland mellom det drømmende surrealistiske og symbolsk fortellende.
Ved midten av 1980-årene rendyrket han temaer knyttet til havet, samtidig som menneskefigurene ble tydeligere. I tråd med 1800-tallets romantiske landskapssyn er menneskene plassert i bildenes ytterkant som drømmende tilskuere til naturen innenfor. Samtidig er figurene stiliserte, ofte med fremmede kulturelle referanser, som i Prosesjon (1980).
Rundt 1990 ble skildringen av vestlandsnaturen Opdahls hovedtema. Motiver som går igjen, er den ensomme vandrer, stupbratte fjellsider, møte mellom hav og himmel, lys og mørke, det vide utsynet. Utover i 1990-årene abstraheres motivene ytterligere: “Hele min produksjon handler om å komme tilbake. Naturen med sin voldsomme kraft lå der og ventet på meg, men jeg følte meg verken åndelig eller teknisk moden før på 1990-tallet til å gi landskapet den form og innhold jeg ville.”
Gjennom hele Opdahls produksjon har nærheten til havet og landskapet utenfor Ålesund stått sentralt, særlig etter at han flyttet tilbake fra Oslo til Godøy 1971. En blanding av konkrete opplevelser og abstrakte inntrykk løper sammen i hans søken etter å fange landskapets skiftende atmosfærer i en allment tilgjengelig form.
Opdahl har en stor produksjon, der malerier som Vintersolverv, By ved havet og Vinternatt er representative arbeider fra hans seneste fase. Opdahl er bredt kulturelt orientert, og i tillegg til å søke inspirasjon blant europeiske mestere som Velázquez, Rembrandt og Turner har han hentet impulser fra eldre kulturer i og utenfor Europa, der særlig østasiatisk litteratur og filosofi har hatt betydning. I hovedsak er oljemaleriet Opdahls medium, men han arbeider også mye med akvarell, tegning og litografi, alltid kjennetegnet av hans store håndverksmessige dyktighet.
Ørnulf Opdahl var professor ved Kunstakademiet 1985–92. Han har i alle år hatt et tett utstillingsprogram i inn- og utland. Han var festspillutstiller i Bergen 1998. Han utførte illustrasjoner til en utgave av Henrik Ibsens Rosmersholm i Paris 1988. Han har utført flere offentlige utsmykninger og er representert i en rekke norske museer og samlinger. Han mottok Ålesund bys kunstnerpris 1982 og Møre og Romsdal fylkes kulturpris 2002. Opdahl ble kjøpt inn til British Museum 2006.