中國古代第一個比較完整的邏輯體系。由于它是圍繞著辯或辯論(論證)而展開的，所以也被稱為墨辯邏輯。其邏輯思想和體系主要反映在《墨經》一書中。

后期墨家邏輯以辯為核心，其中包括名、辭、說三種基本的思維形式和由故、理、類三物構成的邏輯推理。

在后期墨家邏輯中具有論證的性質，《墨經》把辯定義為"爭彼也"，即把辯看作是關于"或謂之牛，或謂之非牛"、"或謂之是，或謂之非"的一對矛盾命題的是非之爭，而且認為辯必有勝者和負者，并要求分清勝負。辯的目的和作用在于"將以明是非之分，審治亂之紀，明同異之處，察名實之理，處利害，決嫌疑"(《小取》)。

辯具有名、辭、說三種基本思維形式。在后期墨家邏輯中，對這三種思維形式的理解，相當于西方傳統邏輯中的概念、判斷、推理。后期墨家邏輯中的名是用來摹擬、稱謂事物的所然與所以然之性質的，《小取》說："以名舉實";《經上》說："告以文名，舉彼實故也"。這樣的名就具有概念的性質。名又是言詞(命題)的構成元素，因而也具有語詞的性質。后期墨家首先從概念外延上把名分為達、類、私三種，"達名"相當于范疇，如"物";"類名"相當于普遍概念，如"馬";"私名"是限于對某一個體事物之稱謂，包括專名或姓名，相近于單獨概念。后期墨家還從概念的內涵上把"名"分為相當于具體概念的"形貌之名"和相當于抽象概念的"非形貌之名"，以及相當于時空概念的"居運之名"和"量數之名"，等等。

辭是用來表達人們思想上的斷定的。《小取》說："以辭抒意"，所以"辭"又是構成推理的要素，即用作前提、結論或論證的論題。如《小取》把"白馬，馬也;乘白馬，乘馬也"這種直接推理叫做"比辭而俱行"，把論證叫做"立辭"。辭有時與"言"通用，言辭是對事物的陳述，它是由名構成的。后期墨家還提出了"盡"、"或"、"假"、"必"，即全稱、選言、假言、必然等命題形式，尤其對詞項在命題中的周延性問題提出了精辟的見解。它認為，肯定命題的謂項是不周延的，"乘馬，不待周乘馬，然后為乘馬也";而否定判斷的謂項是周延的，"逮至不乘馬，待周不乘馬，而后為不乘馬"。后期墨家對辭的矛盾關系也有了初步的認識和揭示，如將"辯"限于一對矛盾命題的一是一非之爭，在"止"式推論中提出用特稱否定命題反駁全稱肯定命題和用全稱否定命題反駁特稱肯定命題等。

后期墨家邏輯強調"以說出故"，即通過說的方式以明確 "立辭"的根據和理由。《經下》諸條有"說在......"字樣，接著極簡要地標出理由或例證，然后在《經說下》加以解釋，這就是 "以說出故"形式的運用。后期墨家把知識按來源分為聞知、說知、親知三種。說知源于親知和聞知，是由已知到未知的間接推理之知。《經說下》舉例說，已親知室外之物的顏色是白的，又聞知室內之物的顏色與室外之物的顏色相同，由此就可以推出室內之物的顏色也是白的。后期墨家還從當時的辯論中，總結出多種推論形式，主要有：具有選言性質的"或"、具有假言性質的"假"、相當于直言推理的"效"、相當于復雜概念推理的"侔"、相當于對當關系中矛盾命題之間推理的"止"，以及"辟"、"援"、"推"等一般類推。

后期墨家認為立辭必須明故、理、類三物，"三物必具，然后(辭)足以生"。故是指一事物產生的原因和條件，《經說上》將"故"分為"大故"和"小故"兩種。大故就是有之必然，無之必不然;"小故"則是有之不必然，無之必不然。它們相當于假言命題的前件或直言推理中的小前提。"理"即"法"，有規律、模式、本質之意。"類"是指類之同者。故、理、類三物即是立辭必須明確"辭"，明確論題或結論之所以能成立的理由和條件，又必須明確事物之間因果關系或條件關系的一般規律，還必須知其類同者。這三物既是后期墨家邏輯推理論證的原則，也是其推理論證的基本形式，即由故、理、類三物而推出"辭"的基本過程和形式。

后期墨家對邏輯的基本規律也有比較明確的論述。在同一律方面，《經說下》中指出，"正名者，......彼彼止于彼，此此止于此，彼此不可"，認為"彼"之名只能指彼之實，"此"之名只能指此之實，彼此之名都不能既指彼又指此。這是后期墨家的"正名"原則，從中揭示了同一律的基本內容。它還十分重視同一律的應用，提出了"通意后對"的原則，即在辯論中必須先明確概念(通意)，然后才能論辯(后對)。

后期墨家也把"辯"定義為爭論一對矛盾命題中的是非。如針對同一動物，甲說"這是牛"，乙說"這不是牛"，就叫做"爭彼"。后期墨家指出，這樣的爭彼是"不俱當，必或不當"的，也就是不能同真，必有一假。這相當于矛盾律的內容。后期墨家曾用矛盾律分析了當時流行的一些論點的邏輯謬誤。例如，《經說下》在批駁"言盡悖"之謬誤時指出，如果"以言為盡悖"這個命題為真，則表明存在著并不荒謬的言論;如果這個命題為假，也表明有些言論不是荒謬的。因此不管怎么說，這個命題都是不正確的。

后期墨家還揭示了排中律的內容，指出"謂辯無勝，必不當"，即認為矛盾命題不能同假，其中必有一真。

后期墨家對推理論證中的謬誤問題作了仔細研究。《小取》指出，事物有相同的性質，但不一定在一切方面都相同;事物的現象相同，導致這一現象的原因不一定相同等等。因此，對譬、侔、援、推這些論辯方式運用不慎，或作為公式到處搬用，就會出現"行而異、轉而危、遠而失、流而離本"的謬誤。后期墨家把侔式推論的謬誤，分為①"是而不然"，即肯定的前提是正確的，肯定的結論則是錯誤的。②"不是而然"，即否定的前提是正確的，否定的結論則是錯誤的。同時還規定了"異類不比"的類推原則。對此，《經說下》舉例說，如果提出木頭與夜間哪個更長，智慧與糧食哪個更多，爵位、親屬、操行和物價哪個更貴這樣的問題，顯然是荒謬的。

后期墨家邏輯是中國古代邏輯可以同古希臘亞里士多德的邏輯、古印度因明(見印度邏輯史)相媲美的科學體系，在中國邏輯史和世界邏輯史上占有重要的地位。但從秦漢以后，這份寶貴的遺產長期被忽視。晉朝時，魯勝雖曾作《墨辯注》，但僅存其"敘"。只是到了近代以后，孫詒讓、梁啟超、章炳麟、章士釗、譚戒甫等人才開始把墨辯邏輯與西方邏輯和印度因明進行比較研究，從而使后期墨家邏輯思想重新受到了重視，并有了新的發展。