这首诗是唐代宗广德二年（764年）春，杜甫在成都所写。当时诗人客居四川已是第五个年头。上一年正月，官军收复河南河北，安史之乱平定；十月便发生了吐蕃攻陷长安、立傀儡、改年号，代宗奔逃陕州的事；不久郭子仪收复京师。年底，吐蕃又破松、维、保等州（在今四川北部），继而再攻陷剑南、西山诸州。诗中“西山寇盗”即指吐蕃，“万方多难”也以吐蕃入侵为最烈，同时，也指宦官专权、藩镇割据、朝廷内外交困、灾患重重的日益衰败景象。全诗写景写情，雄阔深远，委婉含讽。同年，严武又被任命为成都尹兼剑南节度使，原在阆州（今四川阆中）的杜甫，听到这个消息，欣喜异常，马上回到成都草堂。在一个暮春，诗人登楼凭眺，有感而作此诗。

此诗抒写诗人对国家灾难的深重忧思和自己报国无门的无限感伤。

首联提挈全篇，“万方多难”，是全诗写景抒情的出发点。在这样一个万方多难的时候，流离他乡的诗人愁思满腹，登上此楼，虽然繁花触目，诗人却为国家的灾难重重而忧愁，伤感，更加黯然心伤。花伤客心，以乐景写哀情，和“感时花溅泪”一样，同是反衬手法。在行文上，先写诗人见花伤心的反常现象，再说是由于万方多难的缘故，因果倒装，起势突兀；“登临”二字，则以高屋建瓴之势，领起下面的种种观感。

颔联从诗人登楼所见的自然山水描述山河壮观，“锦江”“玉垒”是登楼所见。诗人凭楼远望，锦江流水挟着蓬勃的春色从天地的边际汹涌而来，玉垒山上的浮云飘忽起灭，正像古今世势的风云变幻，诗人联想到国家动荡不安的局势。上句向空间开拓视野，下句就时间驰骋遐思，天高地迥，古往今来，形成一个阔大悠远、囊括宇宙的境界，饱含着诗人对祖国山河的赞美和对民族历史的追怀；而且，登高临远，视通八方，独向西北前线游目骋怀，也透露诗人忧国忧民的无限心事。

颈联议论天下大势，“朝廷”“寇盗”，是诗人登楼所想。北极，星名，居北天正中，这里象征大唐政权。上句“终不改”，反承第四句的“变古今”，是从前一年吐蕃攻陷京城、代宗不久复辟一事而来，意思是说大唐帝国气运久远；下句“寇盗”“相侵”，进一步说明第二句的“万方多难”，针对吐蕃的觊觎寄语相告：“莫再徒劳无益地前来侵扰！”词严义正，浩气凛然，在如焚的焦虑之中透着坚定的信念。

尾联咏怀古迹，讽喻当朝昏君，寄托诗人的个人怀抱。后主，指蜀汉刘禅，宠信宦官，终于亡国；先主庙在成都锦官门外，西有武侯祠，东有后主祠；《梁甫吟》是诸葛亮遇刘备前喜欢诵读的乐府诗篇，用来比喻这首《登楼》，含有对诸葛武侯的仰慕之意。诗人伫立楼头，徘徊沉吟，很快日已西落，在苍茫的暮色中，城南先主庙、后主祠依稀可见。想到后主刘禅，诗人不禁喟然而叹：“可怜那亡国昏君，竟也配和诸葛武侯一样，专居祠庙，歆享后人香火！”这是以刘禅比喻唐代宗李豫。李豫重用宦官程元振、鱼朝恩，造成国事维艰、吐蕃入侵的局面，同刘禅信任黄皓而亡国极其相似。所不同的是，诗人生活的时代只有刘后主那样的昏君，却没有诸葛亮那样的贤相。而诗人自己，空怀济世之心，苦无献身之路，万里他乡，高楼落日，忧虑满怀，却只能靠吟诗来聊以自遣。

全诗即景抒怀，写山川联系着古往今来社会的变化，谈人事又借助自然界的景物，互相渗透，互相包容；融自然景象、国家灾难、个人情思为一体，语壮境阔，寄意深远，体现了诗人沉郁顿挫的艺术风格。