此诗有托古讽今之意，名托刺秦始皇、汉武帝迷信求仙、穷兵黩武，实讽唐玄宗，具有深刻的社会意义。全诗可分为三部分。
首二短句为第一段，点明登高山望远海。登高临海，极目远眺，诗人心潮澎湃，但他并没有写沧海扬波，洪涛排空的景象，而去写与大海、高山相关联的神话传说。
中间八句为第二段，写望中想到传说中的神仙境界并不存在，神话传说也为虚妄。六鳌成枯骨，三山已经是过眼云烟。扶桑摧折，太阳的光彩已沉没殆尽。“银台金阙”犹如梦中烟云，秦皇汉武寻求的长生药亦如幻影。精卫填海，徒劳无功；鼋鼍为梁，不足为凭。
末六句为第三段。写望中想到秦始皇、汉武帝穷兵黩武，妄想长生，终归一死。这一段为全诗之主旨所在。秦始皇骊山构陵，汉武帝茂陵筑墓，均已倾废荒芜。到而今，当年的英豪雄强早已灰飞烟灭，风光不再，只有听凭牧羊子赶着羊群来登临践踏。他们的魂灵守不住他们的墓冢，他们的余威阻止不了盗墓者贪婪的掘夺。昔日穷兵黩武，威加四方，何等霸气。如今仍落得个如此下场，要想乘飞龙而成仙，那简直就是白日做梦。历史就是无情的，自然也是残酷的。那些想超越自然法则的“野心家”们，终究如凡夫俗子一样，化作灰，堕为尘，成为深埋土堆里的一把枯骨，与庶民百姓没有两样。而他们那些愚妄的做法，最终成为后人的笑柄。诗意还不仅限于此。怀古仅仅是引领诗兴，由之写来，直奔主题。唐玄宗，溺于佛道，好神仙，求长生，比起秦皇汉武来，犹过之而无不及；其穷兵黩武之举，荒淫误国之行，与之相比，并无二致。借古鉴今，借古喻今，借古讽今，才是这首诗真正的主旨。
这首诗主要不是怀古之作，而是感时之作。登高山，望远海，面对着绝好的写诗环境，绝好的诗歌材料，诗人却遥遥想起了历史上两位雄才大略的皇帝的求仙的荒诞，予以严厉抨击。这是对此类皇帝的讽刺和批判，也是对当朝皇帝的暗示。感时伤世，抨今讽今，说明诗人虽落泊漂零，仍然心系朝廷，心系国运。
此诗典故密集，一个典故代表一种意象。这些意象的有序排列，组成了全诗的思维结构。
这首诗描绘了洞庭湖月明雁啼、水天相映的景象，展示了一个凄美的爱情故事，其中似乎寄托着作者的仕途不遇、人生悲凉之感。全诗以洞庭湖景引入，以帝子传说作结，意境清空幽冷，想象丰富奇特，充分体现了李贺诗歌的浪漫主义特色。此诗的风格、意趣和构思，都很像《楚辞》中 的《湘君》《湘夫人》
首联写洞庭湖上，明月千里，天水相接，凉风习习，大雁掠过，是先就其地描画一下清空幽冷的光景。
颔联说，青石上的九节菖蒲早已枯萎，于是诗人产生了这世上哪里还存在不死之药、何处还能寻觅到仙人足迹的疑问，而在这波光荡漾的夜色中，仔细聆听，似乎可以听见湘灵鼓瑟的幽怨之声，他们也在恭迎着帝子的降临。
颈联诗意出现转折：但多年过去，连山头的桂树都已变老，帝子身影仍然没有显现，唯有那雌龙在泛着寒光的湖面低吟。
尾联写一群群小鱼在幽静的湖水中窜来窜去，帝子既不可见，那就姑且把珍珠投入水中，以祈求她的祝福。对结尾两句，诸家解法大体相同，都以为出自《九歌·湘君》“捐余玦兮江中，遗余佩兮醴浦”，即湘夫人因等不到湘君，心生怨恨，为了表示决绝，把湘君所赠的东西都投到水里，以表示湘夫人深长的怨望。
这首诗与李贺另一首诗《湘妃》在意境和用词上非常相似。在意境上都显得比较幽冷。在用词上，“千年”与“古香”、“凉夜”与“凉风”、“雌龙吟怨”与“吟古龙”、“山头老桂”与“九山静绿”以及“幽愁”与“吟怨”等都比较相似。这两首诗应是姐妹篇，而《湘妃》涵义的清晰性正可以帮助正确解读《帝子歌》。
