全诗紧扣题目，通篇只在“望”字上做文章。“望”字三见，诗意也推进了三层。一、二句从“望夫石”的传说入题，是第一层，“终日”即从早到晚，又含有日复一日时间久远之意。可见“望”者一往情深；“望夫”而“夫不归”，是女子化石的原因。“夫”字叠用形成句中顶针格，意转声连，便觉节奏舒缓，音韵悠扬。次句重在“苦相思”三字，正是“化为石，不回头”（王建《望夫石》），表现出女子对爱情的坚贞。三句“望来已是几千载”比“终日望夫”意思更进一层。望夫石守候山头，风雨不动，几千年如一日。—— 这大大突出了那痴恋的执着。“望夫”的题意至此似已淋漓尽致。殊不知在写“几千载”久望之后，末句突然出现“初望”二字。这出乎意外，又尽情入理。因为“初望”的心情最迫切，写久望只如初望，就有力地表现了相思之情的真挚和深切。这里“望”字第三次出现，把诗情引向新的高度。三、四句层次上有递进关系，但通过“已是”与“只似”虚词的呼应，又给人一气呵成之感。
这首诗是深含寓意的。刘禹锡在永贞革新运动失败后，政治上备遭打击和迫害，长流边州，思念京国的心情一直很迫切。此诗即借咏望夫石寄托这种情怀，诗意并不在题中。同期诗作有《历阳书事七十韵》，其中“望夫人化石，梦帝日环营”两句，就是此诗最好的注脚。纯用比体，深于寄意，是此诗写作上第一个特点。
此诗用意虽深，语言却朴质无华。“望”字一篇之中凡三致意，诗意在用字重复的过程中步步深化。
这种反复咏叹突出主题的手法，形象地再现了诗人思归之情，含蓄地表达了他坚贞不渝的志行，柳宗元《与浩初上人同看山寄京华亲故》：“若为化得身千亿，散作峰头望故乡”，与此诗有相同的寄意。但柳诗“望故乡”用意显而诗境刻意造奇；此诗不直接写“ 望故乡”之意，却通过写石人“望夫”，巧妙地传达出来，用意深而具有单纯明快之美。陈师道因而称赞它“语虽拙而意工”。这是此诗写作上又一特点。
诗的第一、二句说自己心中不乐（悰，乐），故与朋友携手来游东田。次二句写登上耸入云霄的层层台榭，随山势望去，只见楼阁华美无比（菌阁）。接着四句继续描写远近景色，远处树木苍翠茂密，山间烟霭缭绕弥漫，“阡阡”、“漠漠”两个叠音词将树木的葱茏和云烟的氤氲表现得非常生动。接着，诗人目光稍稍收回，只见水面上荷叶颤动，于是推想一定有游鱼在水下嬉戏，又见栖息着的鸟雀一飞而散，留在枝条上的残花纷纷飘落下来。诗人在“鱼戏新荷动，鸟散余花落”二句中将鱼、荷、鸟、花结合起来写。由荷动可推知鱼戏，此以实写虚也；“鸟散”是瞬间的景象，稍纵即逝，而“余花落”相对和缓些，诗人用“余花落”这一细致的动态描写来表现飞鸟散去后由动人静的一瞬间，显得余韵悠悠，体现了诗人闲适恬静的心境。“新荷”、“余花”也点出了时节正是初夏。诗的最后两句写不去饮酒取乐，而是凝神眺望城郭边的青山，诗人陶醉于自然景色中流连忘返的形象跃然纸上，诗开始时的苦闷至此已荡然无存了。
全诗写景既有全景式的概括描写，显得视野开阔；又有局部细腻的生动刻画，精警工丽，富有思致。这样写景避免了冗长的铺排，同谢灵运的某些写景铺排过多相比有了进步，显得流丽清新。