Leroux komponierte verschiedene Orchester- und Chorwerke. Er wurde vor allem als Vertreter der naturalistischen französischen Oper bekannt. Als sein Meisterwerk gilt die Oper Le Chemineau, die zwischen 1907 und 1945 sechsmal an der Pariser Opéra-Comique aufgeführt wurde. Alfredo Casella widmete ihm 1905 seine Symphonie Nr. 1 h-Moll Op. 5.
Leroux war mit der aus Brüssel stammenden Sopranistin Marie-Antoinette Willemsen, die unter dem Pseudonym Meyrianne Héglon (1867–1942) auftrat, verheiratet.