首句开门见山，点明“牛渚夜泊”。次句写牛渚夜景，大处落墨，展现出一片碧海青天、万里无云的境界。寥廓空明的天宇，和苍茫浩渺的西江，在夜色中融为一体，越显出境界的空阔渺远，而诗人置身其间时那种悠然神远的感受也就自然融合在里面了。
三、四句由牛渚“望月”过渡到“怀古”。谢尚牛渚乘月泛江遇见袁宏月下朗吟这一富于诗意的故事，和诗人眼前所在之地（牛渚西江）、所接之景（青天朗月）的巧合，固然是使诗人由“望月”而“怀古”的主要凭藉，但之所以如此，还由于这种空阔渺远的境界本身就很容易触发对于古今的联想。空间的无垠和时间的永恒之间，在人们的意念活动中往往可以相互引发和转化，陈子昂登幽州台，面对北国苍莽辽阔的大地而涌起“前不见古人，后不见来者”之感，便是显例。而今古长存的明月，更常常成为由今溯古的桥梁，“月下沉吟久不归，古来相接眼中稀”（《金陵城西月下吟》），正可说明这一点。因此，“望”、“忆”之间，虽有很大跳跃，读来却感到非常自然合理。“望”字当中就含有诗人由今及古的联想和没有明言的意念活动。“空忆”的“空”字,表现了诗人对过去的回忆，也暗示了这份回忆注定没有回应。暗逗下文。
如果所谓“怀古”，只是对几百年前发生在此地的“谢尚闻袁宏咏史”情事的泛泛追忆，诗意便不免平庸而落套。诗人别有会心，从这桩历史陈迹中发现了一种令人向往追慕的美好关系—贵贱的悬隔，丝毫没有妨碍心灵的相通；对文学的爱好和对才舟的尊重，可以打破身份地位的壁障。而这，正是诗人在当时现实中求之而不可的得。诗人的思绪，由眼前的牛渚秋夜景色联想到往古，又由往古回到现实，情不自禁地发出“余亦舟高咏，斯人不可闻”的感慨。尽管自己也象当年的袁宏那样，富于文学才华，而象谢尚那样的人物却不可复遇了。“不可闻”回应“空忆”，寓含着世无知音的深沉感喟。
“明朝挂帆席，枫叶落纷纷。”末联宕开写景，想象明朝挂帆离去的情景。在飒飒秋风中，片帆高挂，客舟即将离开江渚；枫叶纷纷飘落，象是无言地送着寂寞离去的行舟。秋色秋声，进一步烘托出因不遇知音而引起的寂寞凄清情怀。
诗意明朗而单纯，并没有什么深刻复杂的内容，但却具有一种令人神远的韵味。这种神韵的形成，离不开具体的文字语言和特定的表现手法。这首诗，写景的疏朗有致，不主刻画，迹近写意；写情的含蓄不露，不道破说尽；用语的自然清新，虚涵概括，力避雕琢；以及寓情于景，以景结情的手法等等，都有助于造成一种悠然不尽的神韵。李白的五律，不以锤炼凝重见长，而以自然明丽为主要特色。此篇行云流水，纯任天然。这本身就构成一种萧散自然、风流自赏的意趣，适合表现抒情主人公那种飘逸不群的性格。诗的富于情韵，与这一点也不无关系。
一二句以写意笔法挥洒出一幅幽美壮阔的黄河月夜图。“明月黄河夜，寒沙似战场。”首句应题而起，点明时间地点，用语平淡无奇，如随口吟出，却神完气清，境界浑然，可谓发兴高远。诗人伫立月下，凝神遥望，但见黄河东去，没入苍茫夜色之中；沿河两岸，铺展着一片沙滩，由于月光映照，沙滩显得格外空阔绵远，冷寂凄凉。眼前景象激起诗人沉思遐想，“似战场”，则表明思之所向。寥寥三字，突兀而来，挟带着深沉的叹息，表达出诗人对国事时局的忧虑，隐隐透出一片报国之意。
三四句从视觉与听觉两方面渲染水流的气势。“奔流”句承上联“黄河”，奔流”一词在此有二用：一是以“奔”之“流”指代黄河，从而避免字面重复；二是状水势的湍急迅猛，道出黄河的特性。“黄河之水天上来，奔流到海不复回”（李白《将进酒》）其景象已经十分壮观，再加之声音动地，就更令人心惊魄动，望河兴叹了。“平野”句承上文“寒沙”，描绘大河两岸辽阔而苍凉的景象。平坦如砥的原野向四方延展，广大荒远，似与天接，尤其在星月辉映的夜里，更给人以浩茫无垠的感觉。 这一联看似纯写景物，其实也融会着深沉的情思。那奔腾不息的河水，震天动地的水声，像金戈铁马，千军突进，似乎激起诗人心潮的波荡、轰鸣；那连接着远天的广漠原野，像一幅巨大的历史画卷，闪现着王朝兴衰、逐鹿争战的情景，牵动着诗人的神经。二句中，有动景有静景，有物象有心声，动静相配，心与物合，极富于神韵。
五六句写作者面对喧嚣的黄河发出的感叹。刘勰云：“春秋代序，阴阳惨舒，物色之动，心亦摇焉。”（《文心雕龙》）王夫之也说：“夫景以情合，情以景生。”（《姜斋诗话》）正是由于眼前奔腾喧嚣的黄河，似战场的寒沙平野，刺激着诗人的感官，触发他对时局和社会人生的思考，才使他慨然发出“吴会书难达，燕台路正长”的感叹。“燕台路”，指作者进身受任、报国建功之路。“书难达”，见离乡之遥远；“路正长”，言前途之渺茫，真切表露诗人对家乡亲朋的思念和忧国伤事之情。有家难归，有国难投，举步维艰，诗人的境遇可算是困窘到极点了。此二句直抒胸臆，全是写情，但透过诗句表层，南国的辽远，北野的苍茫和诗人南顾北望、引颈长叹的情态都鲜明可见。这种寓景于情的写法，丰富了情感的内涵，增强了诗的形象性。
七八句写作者对自己长期漂泊感到伤感。“寄卧郊扉久，何年致此身？”（马戴《灞上秋居》）漂泊已非一日，然而还得飘流下去。难以名状的悲哀涌上心头，诗人不禁发出痛苦的呻吟：“男儿久为客，不辨是他乡！”沉重的语调中。充满夙志难酬的怨愤和无可奈何的伤感。全诗在哀叹中结束，留下深厚的余味让人品尝。
全诗由写景入手，从视觉、听觉的感受中展示黄河夜景，动静相映成趣，既衬托出心境的凄清，心潮的激烈，又触发起对自己处境的联想。“书难达”、“路正长”语意双关，怅叹深重，既透露出怀乡却难归的无奈，也暗示了仕进目的的不易达到。作者还由此宕开一步，用欲擒故纵的手法，以久客异乡之心竟“麻木”不辨，反衬出乡情的深挚。诗中运用白描的手法，质朴简炼的语言，浅近率直的方式抒发游子的复杂感情，耐人寻味。