Ad eccezione di alcune opere giovanili, come il Matrimonio mistico di santa Caterina, incisa nel 1646 con Nicolas Regnesson, suo cognato e maestro, Nanteuil si dedicò interamente al ritratto. In tale genere utilizzato tecniche diverse: il disegno a mina di piombo, su pergamena, l'incisione a bulino, il pastello. L'unità della sua opera è dovuta peraltro ad uno studio attento dei volti, analizzati con precisione, talora con freddezza, ma con tale acutezza che la personalità del modello risulta come familiare. Grazie a lui ci sono noti i volti di Luigi XIV (che incise 11 volte), il cardinale Mazarino (14 volte), Jean-Baptiste Colbert (sei volte), Nicolas Fouquet, Turenne, Cristina di Svezia.
Talvolta si limitò a incidere ritratti già realizzati da contemporanei, come Philippe de Champaigne, Sébastien Bourdon, Charles Le Brun, Nicolas e Pierre Mignard. Soprattutto, però, in alcuni studi per personaggi meno celebri, come nel Ritratto di Marie di Bragelone, ora agli Uffizi di Firenze, raggiunge un'autentica originalità, perché applica una intensa analisi che è spietata, ma crea anche nuove emozioni.
AA. VV., Dizionario della pittura e dei pittori, diretto da Michel Laclotte con la collaborazione di Jean-Pierre Cuzin; edizione italiana diretta da Enrico Castelnuovo e Bruno Toscano, con la collaborazione di Liliana Barroero e Giovanna Sapori, vol. 1-6, Torino, Einaudi, 1989-1994, ad vocem, SBNCFI0114992.