这首诗的开始八句，突兀而起，描写了作者初见剑门山那种惊愕的神态。如此奇险、雄壮的大山，真是地造天设。山山相连环绕西南，山上的石头犄角都指向北方。两崖高耸，仿佛墙壁，砌垒之状，宛如城郭。只要有一个人怒而据守，即使百万人也莫敢近前。这些生动的描写，一方面是采用赋的手法，直接描绘山势的雄奇、险要和壮伟，展现了壮阔宏大的气势，十分形象，使人如临其境。诗中用“险”字、“壮”字来形容剑门，全篇都从这二字生发开去。另一方面，更重要的是诗中采用了赋中有兴的手法，寄寓了深刻的政治思想。尤其是“连山抱西南，石角皆北向”二句，意蕴丰厚，耐人寻味。”诗人从险峻的山势中，已经清醒意识到，这样险要的地理环境，容易被野心家所利用，随时都有脱离中央王朝，地方割据的危险。“石角”，表面是写山，其实是象征那些居心叵测的地方军阀。
在具体描写的基础上，作者针对时事，抒发议论。诗人先写当前朝廷剥削百姓，珠玉等物日往中原，故蜀民穷困，以至岷山、峨眉山也为之气色凄怆。其中“走”字系由《韩诗外传》中化用而来，卷六云：“夫珠出于江海，玉出于昆山，无足而至者，犹（同‘由’）主君好之也。”这就委婉曲折地指出了唐王朝对四川人民的苛敛和搜刮，从而揭示了天下致敌之由。之后，作者笔锋一转，又从历史的角度抒发议论。回想上古时代，四川未通中原，那时人们不分彼此，连鸡犬也是随便放的。而夏商周之后，虽对远方实行怀柔政策，但其设官受贡，开了后世苛捐猛征之先，并且对跋扈之徒也逐渐失去了控制，致使地方军阀高视阔步，称王称霸，彼此互不相让，厮杀得难解难分。这些议论，句句是说历史，而句句又联系着现实。
最后四句，诗人直抒胸臆表达对发动战争，割据祖国之人的强烈愤怒，和对祖国前途的忧虑。诗人说：我要谴责天公，真想铲平这重山叠嶂；想到割据一方的事将来会不时发生，我不禁临风惆怅、沉默无言了！这最后四句十分重要，是全诗的关键所在。“罪真宰”、“铲叠嶂”云云，与篇首对险、壮的极力描写，遥相呼应，使上面的描写落到实处；“恐此复偶然”，又是对“并吞”、“割据”等议论的总结，并进一步表达了对今后形势的忧虑。陈贻焮先生说：“诗人所虑者有二：一，剑门天险，利于军阀扼险割据，古已有之，今亦难保无虞；二，天府之国，物产丰富，若诛求太过，难免结怨生乱。这也就是这首诗的主旨。”（《杜甫评传》中卷）这深深的忧虑，使得全诗的结尾显得更为沉郁有力。然而，作者在最后一句，却又有意宕开一笔，“临风默惆怅”，生动地画出了诗人欲言难言的形象，隐隐透露出无可奈何的情绪，给人以悠然意远之感。诗歌突兀而起，经中间的转折变化，到最后的稍稍宕开，全诗像狂澜陡涨，腾挪跌宕百姓流转，把作者心潮变化的过程，生动地展现在读者面前，从而领悟到雄奇阔大、苍茫浩远的诗意。
杜甫在诗中议论，是开了宋人的以议论为诗先河，但杜甫的诗中议论也不同于一般宋诗。一方面，诗人的议论与景物和人事的描写是紧密结合在一起的，议论建立在生动的形象之上，自然生发。另一方面，作者在议论中融注着自己的激情，语语扣人心弦，因此毫不枯燥。再一方面，作者的议论处处针对着现实社会，因此毫不空泛。
这首诗由夜游、昼游及感受三部分组成，每部分各占六句。按游览的时间顺序说，是昼游在先，夜游在后，而诗中却将夜游部分置于昼游之前。诗的首二句即从日暮写起，言暮时继续行游，至月夜而泛舟江上。次二句写水面如镜，风波不起。上有月光清朗，下有微波荡漾，水天一色，交相辉映，浸淫在一派闲静轻柔的氛围之中。而“沫”、“涉”二字又透出游者的情态，二字以工整的对仗，表现了主人公在江上纵情嬉戏的欢快情趣。五、六两句写夜行所见的奇异景色以应题。这两句以“竦”字描摹巨石的突起耸立之状，以“倒”字形容飞瀑的倾泻直下之势，仿佛石破天惊，蔚成壮观。以上六句，写出了夜游由陆路到水行，最后抵达目的地的全过程，而所见江水的平静和三山两溪的奇崛又情味迥异，生动地再现了景观的不同风神，可谓摇曳生姿。
“亦既穷登陟”以下六句，以倒叙笔法追忆昼游的所见之景。登山眺览，惟见一片莽莽苍苍的景象。“荒蔼”句为总写，概括了幽僻深杳的总体印象；“窥岩”和“披林”两句则分写山高、林密。重岩叠嶂、树林茂密，以至连天日都仿佛被遮蔽不见了。这里是用夸饰的手法极写环境之艰险，以为下文的张本。接下来“阳乌”两句，为记忆中的白昼游程摄下最后一个镜头：行者披着夕阳的余晖，正在幽深的竹林之中穿越而行。这两句中的“尚倾翰”、“未为邅”，与上两句的“不睹景”、“岂见天”似相牴牾，其实一为记实，一为描写，盖因用笔虚实之不同也。这六句从登山写到返程，最后以“阳乌倾翰”回顾照应到诗的首句，遂以“日垂”为契机，把昼游和夜游、山行和水行连成一气。全诗的写景纪游部分以后一段行程的起点发端，以前一段行程的终点收煞，拦腰说起，首尾承接，不仅使整个纪游部分显得神固气完，而且也使诗的章法布置别开生面，颇有奇观意外之妙。
诗的最后六句抒写感受。诗人由此番登陟的亲身经历，联想到巢居穴处的岩栖之难。巢穴的不蔽风雨固然可忧，然而更可忧的，是没有可以一吐衷肠的知己。这里或指诗人的“方外交”昙隆和法流二法师，这两位友人都是“辞恩爱，弃妻子，轻举入山”而作“高栖之游”的。诗人在《山居赋》中曾说：“苦节之僧，明发怀抱。……虽一日以千载，犹恨相遇之不早。”意谓：朋友相得之欢，一日胜似一千年。志同道合的朋友总是相见恨晚，此日如能同游，应该是十分欢欣雀跃。谢灵运在其吟咏石门的篇什中，每多抒写寂寞之感，如“惜无同怀客，共登青云梯”、“美人竟不来，阳阿徒晞发”等。此诗亦然。诗中的感受既是在登山过程中直接触发的，因而诗人将昼游部分移后，也就不难理解了。因为只有如此才便于使情景相关处连成一体，而避免了将情与景截分两橛的弊病。这种在章法布局上的缜密用意，正是大谢诗惨淡经营的一个重要方面。