此诗描写了暮秋时节，诗人独步山林时的所见所感。诗中运用比喻、衬托等手法，描绘了暮秋的景色，突出了山林的空寂，也映衬了作者倦于仕途奔波的空虚惆怅的心境。语言清新自然，描绘生动传神，构思新奇巧妙，意境幽远凄清。
诗的开头就以“马”“长坂”写山行，但并非写山间行走，而是写山间停歇。而且这种停歇又并非那种充满雅致逸兴的停歇，而是“疲卧”，以马的疲于山行，衬托了人的倦于奔波。接着，又以渡口西沉的斜阳来烘托诗人的心境。
诗的下面四句写“暮秋”，是山行的环境。“山风吹空林，飒飒如有人”两句先以风吹空林来表现林的“空”，又以仿佛有人而实则无人来衬托林的“空”，幽深静寂的环境写得十分生动。“如有人” 的比喻，更加反衬出树林的空寂。
“苍旻风凉雨，石路无飞尘”，正值秋日凉雨初风，路上行尘不起。前两句从左右，这两句从上下将山间景色点染得更为幽静空寂。这四句所写的山色极其生动逼真，使人如临其境，就其本身而言，如唐代殷璠所说，是“宜称幽致”的，然而在此时此地，它所映衬的却是诗人空虚惆怅的心境。诗人之所以“卧”，并非由于山色幽雅宜人，而是由于千般烦恼与愁绪集于一身，是由于“疲”。由“千念”一转，写所感。此时正是岁暮时节，而迎萧瑟秋风，诗人百感交集，而其感情基调则是一“悲”字。以“千念”统领，说明诗人感触很多，这一切都由“暮节”而引发。“万籁”表明其声响之多，然而这一切音响只能越发触动诗人悲愁心绪。客观环境中的“万籁”，反衬主观心境中的“千念”。
“鶗鴂昨夜鸣，蕙草色已陈”，在这里，诗人用屈原诗意，以鶗鴂已鸣，芳草色陈，比喻盛时已过，年岁渐高，抱负难以施展；流露出对岁月，实际是对自身处境的深深忧虑。
诗的最后两句在上文的基础上，又进一步说明自己的处境：岁月已晚，而自己仍在异乡漂泊奔波。“远行”二字呼应题目“山行”，表现此行之遥远艰辛，同时暗示出远行奔波之毫无成就。诗人所疲于山行的原因，就在诗的这四句中说明了；而“苦辛”二字则为“暮秋山行”作了总的归结。将暮秋景色与山行所感紧密结合，使之相互衬托，从而突出了诗人倦于仕途奔波的心境。其中写山色四句，语句清新自然，描绘生动传神，意境幽远凄清，与全诗格调极为和谐。
这首诗开门便见山，以四句来状写山峰之高与它的天长地久。诗人说，金山远在那烟波弥漫的大江之中，它直插云霄，又值秋凉（下有“八月”之句为证），因此，山峰上早已是雪崖冰柱的世界了，仙宫便飘浮在其间。诗人又说，金山由天地（乾坤）扶持，历经古今，岿然不变；而日月又仿佛悬在它高高峰顶的东西两边，朝夕照耀、千古相伴。一开始，就为金山抹上了一层神异的色彩，从而为全诗奠定了雄壮的基调。
接下四句，诗人便写自己去登临金山，“搜索异境”。灵槎，即指浮槎，为了进一步加浓神话色彩，故换“浮”为“灵”。诗人夸说自己行程：我便乘着灵槎出尘世到金山仙境去，要在那仙山琼阁中探奇访胜，窥看造物主的神奇功绩。说话之间，他已登上了久已向往的金山，送目纵观，便一下惊诧于眼前天造地设的异境，连连抚膺长叹。他的思绪此时也随着多变的景物而快速运转，脑际一一闪过想象之中的四季风光，又叹道：是何等雄奇。
下面八句，诗人挥动如椽之笔，描画了金山秋日异景。其时已是傍晚，诗人留宿在金山寺内的仙阁中。趁着夜幕尚未完全降临之际，他赶紧凭窗，再次饱看奇景。刚一卷起帘子，便看见北斗七星像个勺子，闪闪发亮，挂在阁前。俯视大江，只见江中恰有一条世所罕见的大鲸，它乘风驾浪，扬起的浪花直吹长空。江上波涛汹涌，被摧毁的船只、断裂的堤岸，难以计数。此时，水天已连成一片，一条蛟龙正在兴云作雾，腾挪太空，但阵阵霹雳，又往往把它搥得无处躲藏，景象煞是奇险，不一会儿，又风平浪静了。八月的寒蟾（活泼泼地跳荡在瑶海之中，天上月，水中月，上下遥遥相对。蔚蓝的天空，这时也像是一面平滑的青铜镜，高悬在天上，倒映在水中，秋月的光辉就上上下下、一刻不停地磨着这两面镜子，把它们磨得纤尘不染。正在这时候，诗人看见一群小鸟儿，飞到了青铜镜似的蓝天之上，它们拼命鼓翅飞啊飞啊，可总也飞不出这苍茫的暮天；隐隐约约，突然又传来渔舟唱晚的歌声，悠扬动听，别有风味。然而一阵从芦花里吹来的清风，又忽然刮断了歌声，让他感到十分遗憾。这八句，诗人通过丰富瑰丽的想象，夸张多变的手法，把这神化了的金山风光，写得绚丽多彩，气象万千，宛然如在人目前，其中“鸟飞”二句，据《王直方诗话》说，还大为王安石称赏。
“蓬莱”四句，写诗人的思绪由金山想象到蓬莱。诗人既惊喜于金山的无限风光，便由此及彼，想象到久闻其名而至今尚未涉足的蓬莱，它与金山，一为海上神山，一为江中神山，那么，景象的雄伟、景致的奇绝，蓬莱该也是与金山相似的了。像眼前金山，潮生、潮落，各有一番景致；夜还晓，晓还夜，“朝辉夕阴，气象万千”，景物与时间、季候运会，则景色的变化，无人能够看尽。他想蓬莱仙境也是这样。
最后四句，写诗人想安身金山的念头，而又以思归作结。仙山美景是如此令人陶醉，诗人心中升起一个强烈愿望：人生百年，形影不过是世间一过客，不必徒然熬苦自己。我干脆就在此地安身立命。正在如此打算，却不料“白云南来”。故此时南来白云进入了这位正在长望中的诗人的视野，便使他情不自禁地思念起父母双亲来，而“又起归兴随征鸿”，决定还是返回人间了。
这首诗，诗人把常见的登山览景的题材，通过丰富的想象，极度的夸张，写成了一首别具一格的游仙式的写景诗，通篇充满着神异的色彩，兼之感情奔放，造语奇壮，意境阔大雄伟，音调高亢嘹亮，因而在给人以壮美享受的同时，又激起人们热爱祖国山河、热爱生活的强烈感情，它和苏轼的《游金山寺》诗，同是咏金山风光的名作。