首聯提挈全篇，“萬方多難”，是全詩寫景抒情的出發點。在這樣一個萬方多難的時候，流離他鄉的詩人愁思滿腹，登上此樓，雖然繁花觸目，詩人卻為國家的災難重重而憂愁，傷感，更加黯然心傷。花傷客心，以樂景寫哀情，和“感時花濺淚”（《春望》）一樣，同是反襯手法。在行文上，先寫詩人見花傷心的反常現象，再說是由于萬方多難的緣故，因果倒裝，起勢突兀；“登臨”二字，則以高屋建瓴之勢，領起下面的種種觀感。

　　頷聯從詩人登樓所見的自然山水描述山河壯觀，“錦江”、“玉壘”是登樓所見。詩人憑樓遠望，錦江流水挾著蓬勃的春色從天地的邊際洶涌而來，玉壘山上的浮云飄忽起滅，正像古今世勢的風云變幻，詩人聯想到國家動蕩不安的局勢。上句向空間開拓視野，下句就時間馳騁遐思，天高地迥，古往今來，形成一個闊大悠遠、囊括宇宙的境界，飽含著詩人對祖國山河的贊美和對民族歷史的追懷；而且，登高臨遠，視通八方，獨向西北前線游目騁懷，也透露詩人憂國憂民的無限心事。

　　頸聯議論天下大勢，“朝廷”、“寇盜”，是詩人登樓所想。北極，星名，居北天正中，這里象征大唐政權。上句“終不改”，反承第四句的“變古今”，是從前一年吐蕃攻陷京城、代宗不久復辟一事而來，意思是說大唐帝國氣運久遠；下句“寇盜”“相侵”，進一步說明第二句的“萬方多難”，針對吐蕃的覬覦寄語相告：“莫再徒勞無益地前來侵擾！”詞嚴義正，浩氣凜然，在如焚的焦慮之中透著堅定的信念。

　　尾聯詠懷古跡，諷喻當朝昏君，寄托詩人的個人懷抱。后主，指蜀漢劉禪，寵信宦官，終于亡國；先主廟在成都錦官門外，西有武侯祠，東有后主祠；《梁甫吟》是諸葛亮遇劉備前喜歡誦讀的樂府詩篇，用來比喻這首《登樓》，含有對諸葛武侯的仰慕之意。詩人佇立樓頭，徘徊沉吟，很快日已西落，在蒼茫的暮色中，城南先主廟、后主祠依稀可見。想到后主劉禪，詩人不禁喟然而嘆：“可憐那亡國昏君，竟也配和諸葛武侯一樣，專居祠廟，歆享后人香火！”這是以劉禪比喻唐代宗李豫。李豫重用宦官程元振、魚朝恩，造成國事維艱、吐蕃入侵的局面，同劉禪信任黃皓而亡國極其相似。所不同的是，詩人生活的時代只有劉后主那樣的昏君，卻沒有諸葛亮那樣的賢相。而詩人自己，空懷濟世之心，苦無獻身之路，萬里他鄉，高樓落日，憂慮滿懷，卻只能靠吟詩來聊以自遣。全詩即景抒懷，寫山川聯系著古往今來社會的變化，談人事又借助自然界的景物，互相滲透，互相包容；融自然景象、國家災難、個人情思為一體，語壯境闊，寄意深遠，體現了詩人沉郁頓挫的藝術風格。