瞿蜕园、朱金城指出这组诗同储光羲《临江亭王咏》词意相似，都是怀古概今、忧伤时事之作，显有弦外之音（《李白集校注》卷二十二评笺）。
第一首描绘金陵城的壮险形势以寄慨。诗人一落笔便流露出深沉的吊古伤今之情。起句“晋家南渡日”概括了西晋末的一场历史浩劫。晋怀帝永嘉五年（311），前汉刘聪的相国刘曜引兵攻陷洛阳，怀帝被俘，士民死者三万余人。汉兵烧杀抢掠，掘陵墓，焚宫庙，将洛阳变成一片废墟。是年，汉兵又攻占长安。中原士民避乱者多南渡江。而今，李白游金陵之时，自范阳起兵的安禄山已攻陷长安，玄宗仓皇出逃四川。北方人土纷纷携家南渡，避乱江东。历史好像重演了西晋永嘉年间的故事。因此，这一句诗犹如惊雷劈空而来，撼人心魄，表明了当时唐王朝已面临山河破碎、社稷倾圮的严重局面。次句“此地旧长安”，饱含着诗人对胡骑践踏京都长安的悲痛。金陵此地，今日依然是歌舞昇平气象，这正像昔日的长安。诗人没有说如今长安是怎样一副局面，他是不忍心说。这里可参照诗人在《永王东巡歌》中所描写的“三川北虏乱如麻，四海南奔似永嘉”的情景，想象当时长安的悲惨境地。
颔联写金陵城的陆地形势。上句说，金陵为六朝帝都，这里遗留着帝王住宅、巍峨宫阙。金陵城东有钟山，城西有石头山。王琦注引张勃《吴录》载，诸葛亮曾称叹“钟山龙蟠，石头虎踞。”下句说，钟山和石头山犹如龙蟠虎踞于金陵东西，气象雄壮。这一联在写景中显现出金陵城历代的繁华，宫廷的伟丽，王朝的兴盛，山势的壮观。诗人倾注了对祖国锦绣山川和悠久帝都的热爱之情。颈联写江面。金陵城北是空阔长江，主与钟山争雄。由于有长江限隔南北，金陵历来易守难攻，号称“天堑”。然而，六朝的末代统治者都是奢侈淫乐，不修内政，专恃天险，以为可以长治久安，但结果无一不导致金陵失陷而亡国。李白眺望着滔滔江流，回顾历史，联想当世，不由得喟然长叹。这两句含蓄地揭示了六朝兴亡的秘密，其意蕴正与后来诗人刘禹锡在《金陵怀古》中以精辟议论道出的“兴废由人事，山川空地形”相同。这里写的是“金陵空壮观”，其实诗人是暗讽“长安空壮观。”当今唐代的统治者依托关中百二山河之险，也没有能够阻遇安史叛军长驱入关攻占长安，以致重蹈六朝的复辙。“空”字可谓意味深长。“天堑净波澜”句，又透露出李白对平定叛乱的思考。瞿、朱二先生曾指出，《金陵三首》“当与《永王东巡歌》合看。”他们在《永王东巡歌》的按语中说：“当时玄宗号令不出剑门，肃宗崎岖边塞，忠于唐室之诸将皆力不足以敌安、史，则身处江南如李白者，安得不思抒奇计以济时艰？”（《李白集校注》卷二十二评笺）因为此后不久，李白就加入了永王李璘军幕并献奇计，力主永王据金陵为根本，而后用舟师泛海，直取幽燕，颠覆安史老巢。可以推想李白写“天堑净波澜”句时，对于据有长江天险的金陵城面临的重要战略地位已有所预见，并作了思考。
然而，写这组诗的时候，李白还是流落江湖的布衣诗人。他自负有谢安之志、王佐之才，却请缨无路，报国无门，内心的痛苦和焦虑可想而知。尾联写他正在吊古伤今之际，忽然听到从江上舟中和江岸歌楼酒馆传来一阵阵软媚的吴歌声。诗人痛感在这衰世之年，竟仍有人不以国家危亡为念，照旧声色歌舞，寻欢作乐。他实在不愿听这种靡靡之音，于是令船家转棹而去。这里的“醉客”，是诗人自喻。说是“醉客”，其实他是最清醒的。这一联运用倒卷笔法，先写醉客回桡而去，再点出吴歌自欢，这样就更含蓄地表达出诗人对当时享乐腐败世风的辛辣讽刺，他的深沉悲痛和无限感叹。这里的意蕴，同刘禹锡的“《后庭花》一曲，幽怨不堪听”（《金陵怀古》）和杜牧的“商女不知亡国恨，隔江犹唱后庭花”（《泊秦淮）》，正是一脉相承的。
第二首用盛衰对照手法，抒写兴亡之感，借以示警当世。首联以倒装句式，描绘金陵城依山环水的地理形势。颔联写六朝兴盛时期，金陵城人户百万，朱楼夹道，一片富丽繁华景象。颈联一转，感叹亡国后满城春草萋萋，王宫埋没于古丘，触目荒凉、衰败。这两联一盛一衰，前后映照，包含着极深的历史教训。尾联描绘惟有那亘古不变的后湖月，仍旧照着湖波上那个荒凉冷落的瀛洲岛。这一幅清冷，朦胧的景色，融合着诗人对于故国萧条、人事变幻的深沉感伤。余音袅袅，发人深思，引人遐想。
第三首直以六代兴亡喻指唐王朝盛衰。首联即以唱叹出之。诗人为六代忽兴忽亡之国浇洒三杯美酒，唱一曲悲怆挽歌。颔联巧妙地将眼前的金陵城与心中系念着的洛阳、长安联系起来写。从字面上说，这两句不过是写由于历经兵燹，金陵的宫苑多已坍塌荒芜，比起秦地即长安来是少了；但围绕着这座故都的群山，却同洛阳一样多。其实，内在的深层含意是说：宫苑如林的长安城而今只怕在胡人的铁蹄下已化作一片废墟、焦土了。东都洛阳四周虽有群山作屏障，却因当政和握兵者的昏庸无能早已沦落；金陵城的山峰同洛阳一样多，到底能不能坚守得住也是难说。诗人的感慨藏而不露，寄寓在仿佛是纯客观的景物描写之中。这一联是叹今。颈联接写对历史陈迹的凭吊。吴国昔日金碧辉煌的宫殿，而今长满了野花荒草；当年东晋深宫中的绮罗珍宝，也早已荡然无存。言外之意是说，这一代代的王朝衰亡得如此迅疾，已足以使人深思，警醒。尾联总束一笔，感叹六朝繁华已尽随人事而灭，好像与长江的碧波一道向东流逝，一去不返。诗人在第一首诗中，还只是通过“金陵空壮观”暗示国家兴亡不在于山川形势的险要；而在这里他已用“人事”一词，点出了社稷的存灭取决于人事。这是组诗画龙点睛的一笔。结句展现长江沧波，无休无止，滚滚东流而去。这正是诗人不可抑止的滚滚心潮。这个结尾犹如“临去秋波”，情绪无限悲凉，意境浑茫、渺远。
总的来看，李白的《金陵三首》以十分简括、浓缩的笔墨，选择了很少的带象喻性的金陵景物意象，巧妙地将它们衔接、映衬与对照，使之容纳了大跨度的时间与空间，从而抒发出吊古伤今、借古鉴今的丰富情思。三首诗的情调慷慨悲凉，意境壮阔深远，深深地体现了诗人忧国忧民的满腔热忱。李白作诗任情而写，挥洒自如，不喜受声律约束，尤擅于七言古风。他写律诗，也常运古诗之气格入律，使律中有古，对中有散。《金陵三首》中，有颔联不对仗的，如“当时百万户，夹道起朱楼”；有颈联不工对的，如“金陵空壮观，天堑净波澜”；也有首联对仗的，如“地拥金陵势，城迥江水流。”可见他对仗不拘常格，纯任自然。这三首五律写得自然流走，有飘逸之致，节奏明快而不平直，语意斩截而不浅露，词采清丽而又雄健。它没有杜甫五律组诗那样描写工致，格律谨严，章法缜密，沉郁顿挫。它是疏宕的，粗线条的，大写意和大概括的。它虽非李白的代表作，却是唐代诗人中较早地以金陵怀古为题材的佳篇，对于后来刘禹锡、杜牧等人的金陵怀古咏史诗给予了很大的影响。
第一首：此诗作为组诗首篇，有“小序”作用。大意是：诗人要从淇水上游的隐居地南渡黄河到梁宋一带去，虽然在黄河边放眼远望的时候很多，但此次一路跋涉，面对长河落日，感慨于背井离乡，与亲友天隔一方，心里别有一番滋味。他决心继续漂泊天下。
第二首：作者渡黄河见汀渚满眼小鸟中，一只高洁轩昂的黄鹄，它的惊人之飞鸣尚不为人所认识，但它不屑于与众鸟一起争食，并不急于展示一飞冲天的资质和才能。托物言志，黄鹄就是尚未发达的诗人自己。
第三首：作者接待一位老年隐士的来访，这位隐士三十年来在淇河以垂钓谋生，生活清贫但心绪坦然。头发全白但容颜美好。
第四首：前四句写黄河、尤其是淇河两岸的秀美景色。满眼是翠竹大树，水流汩汩，孤城远山。后四句写诗人对路途遥远和与亲友久别的憾恨之情。
第五首：作者渡黄河时眺望彼岸山川大势。首二句写泛舟黄河。中四句写黄河北岸太行山耸入云天，与黄河相映成趣；山之高峻与水之深险形成对比。末二句抒发渴望见到江湖贤才。
第六首：旅途登滑台，既抒发离忧，又触景怀古，对东晋、刘宋国势不振，北方异族入侵表示感慨，实际上寄寓著作者对当时唐代边防的关切。
第七首： 此诗写逆黄河水流而上在荥阳一带观看楚汉相争旧迹的感受，表现了诗人厌恶战乱、向往和平的思想感情。
第八首：唐代黄河流经滑州，淇水流入黄河。《元和郡县志》谓滑州白马县“黄河去外城二十步”。此诗写作者泛舟黄河眺望北岸淇水入河口所见，特写在平旷的淇滨土地上长满了高大的树木。
第九首：此诗分三部分：前四句是作者的自述，写行程路线及最突出感受，自北而南，满目情形大体相似，可见“农夫苦”已成普遍现象；中六句是农民诉苦，具体描述农夫之苦况，除日日劬劳之外，再加天旱、租税之双重灾难，无所收获也就是必然的了；末二句自抒怀抱，虽有良策拯民，却无由上达，于无奈中显出强烈的民胞精神与失志之愤，表达了作者对穷苦农民的同情和自己欲救无门的愤懑心情。高适能于盛世背后发现严重的社会问题，这样的题材，在盛唐诗人中大约以此篇为最早。此诗在艺术上全用白描。叙事、写景、抒情融于一体，语言自然朴素，不加藻饰；真情真景，如在眼前。其次，感情极为深沉凝重。既有“深觉农夫苦”的猛烈迸发，又有叙事中的深沉悲痛，还有报国无门的愤懑不平。总之，诗人忧国忧民之情无不一以贯之。
第十首：作者泛舟黄河经瓠子决口（在今滑县）时凭吊汉帝治河功绩所作，高适以大禹比武帝，讴歌武帝在黄水决口瓠子时，督率军民斩竹塞口，功成滑台，千古留名。
第十一首：此诗写初夏时节诗人在滑台泊舟时所见淇水入河口一带景色：淇水两岸桑树成行，蚕农们都在忙着采摘桑叶。诗人在水边与打鱼、砍柴的聊天，怀念先前的隐居生活。
第十二首：此诗写诗人弃船登岸，在黎阳山一带徜徉，怀念隋末农民起义领袖李密生前业绩。对李密首举义旗、动摇隋朝根基的功勋给予充分肯定，对他缺乏智谋、未成王侯之业表示惋惜。
第十三首：此诗写高适在黄河边结识的一位高龄渔者，赞扬了他自食其力、与世无争的高尚情操。