Les thèmes de prédilection de Louis Vallet portent sur la vie militaire contemporaine, l'élégance parisienne, l'éternel féminin, l'équitation, la marine à voile.
Sur le plan technique, l'artiste naturaliste qu'est Vallet pratique l'huile, l'aquarelle comme le dessin. Certaines de ses œuvres font l'objet de gravures, notamment de lithographies.
Il a illustré de nombreux livres : Le Chevalier Miserey (1888) d'Abel Hermant, Mademoiselle Fifi (1902) de Guy de Maupassant, Le chic à cheval, histoire pittoresque de l'équitation (texte et dessins, 1891, chez Firmin-Didot, Paris), Croquis de cavalerie à travers l'Europe (texte et gravures, 1893), Napoléon et l'Empire de Louis-Henry Lecomte, Récits malgaches (1896) de Charles Ségard et La Garde Impériale de Louis Fallou.
Il a réalisé des affiches, notamment pour la marque Job.
Les œuvres de cet illustrateur de la vie militaire comme de l'élégance féminine sont aussi reproduites sous forme de cartes postales.
Décorateur, il est chargé par le chirurgien académicien Antonin Gosset de décorer sa villa Gosset, dit Manoir de la Falaise, construit de 1925 à 1929 par Corruble à Quiberville, près du Havre.
Il participe à de nombreuses expositions collectives : au Salon du Rire au Palais des glaces en 1907, au Salon des dessinateurs humoristes à la galerie La Ville-l'Évêque (premier salon du genre, 1911) puis à la galerie La Boétie (de 1912 à au moins 1924), au Salon de la Société des artistes français à partir de 1888, et au Salon d'hiver de 1923 à 1925.
En 1924, il expose de façon permanente avec les autres principaux humoristes contemporains à l'Estampe Artistique[2], au 32, rue de Provence à Paris.