Labor como matemático

Pronto renuncia a la enseñanza de geometría para ser profesor de matemáticas en Cambridge desde 1663 a 1669. Trabajó mucho para comenzar con una serie de conferencias introductorias.

Isaac Newton asistió a sus conferencias, y en 1669 se resignó a que su propio alumno se ocupara de la enseñanza lucasiana. Las conferencias de Barrow se publicaron en 1683, después de su muerte. Sus "Lecciones Ópticas" y "Lecciones geométricas" fueron publicadas en 1669 y 1670 respectivamente con la ayuda de Isaac Newton en su preparación. Se afirma que la influencia de Barrow fue decisiva en la formulación que Isaac Newton hiciera del cálculo; en 1669 trabajaron juntos durante un breve periodo.

En ese mismo año, Barrow renunció a su cargo en el Trinity College, en favor de Newton, y se dedicó al estudio de la teología. Por último, en 1675 fue nombrado vicecanciller de la Universidad de Cambridge.