《燕子楼诗》是张仲素和白居易两位诗人唱和的两组诗，各三首。燕子楼的故事及两人作诗的缘由，见于白居易诗的小序。其文云：“徐州故张尚书有爱妓曰盼盼，善歌舞，雅多风态，余为校书郎时，游徐，泗间。张尚书宴馀，酒酣，出盼盼以佐欢，欢甚。余因赠诗云：‘醉娇胜不得，风袅牡丹花’。一欢尔去，尔后绝不相闻，迨兹仅一纪矣。昨日，司勋员郎张仲素绘之访余，因吟新诗，有《燕子楼》三首，词甚婉丽，诘其由，为盼盼作也。绘之从事武宁军（唐代地方军区之一，治徐州）。累年颇知盼盼始末，云‘尚书既役，归葬东洛，而彭城有张氏旧第，第中有小楼名燕子。盼盼念旧爱而不嫁居是楼十馀年，幽独块然，于今尚在。’余爱绘之新咏，感彭城旧游，因同其题，作三绝句。”
张尚书名愔，名臣张建封之子，或曰尚书为建封，谬也。白居易任校书郎于贞元十九年（公元803年）到元和元年（公元806年），而张建封殁于贞元十六年（公元800年），且张愔曾任武宁军节度使、检校工部尚书，最后征为兵部尚书，没有到任就死了，与诗序合。再则张仲素原唱三篇，都是托为盼盼的口吻而写的，有的记载又因而误认为是盼盼所作。这都是应当首先加以辩正的。
张仲素的第三首《燕子楼诗》写盼盼感节候之变迁，叹青春之消逝。
起句是去年的事。鸿雁每年秋天由北飞南。徐州在洛阳之东，经过徐州的南飞鸿雁，不能来自洛阳。但因张愔墓在洛阳，而盼盼则住在徐州，所以诗人缘情构想，认为在盼盼的心目中，这些相传能够给人传书的候鸟，一定是从洛阳来的，可是人已长眠，不能写信，也就更加感物思人了。
次句是当前的事。玄禽即燕子。社日是春分前后的戊日，古代祭祀土神、祈祷丰收的日子。燕子每年春天，由南而北。逼近社日，它们就来了。燕子雌雄成对地生活，双宿双飞，一向用来比喻恩爱夫妻。盼盼现在是合欢床上的独眠人，看到双宿双飞的燕子，怎么能不发生人不如鸟的感叹呢？　人在感情的折磨中过日子，有时觉得时间过得很慢，所以前诗说“相思一夜情多少，地角天涯未是长”；而有时又变得麻木，觉得时间流逝很快，所以本诗说：“适看鸿雁洛阳回，又睹玄禽逼社来。”这两句只作客观描写，但却从另外两个角度再次发掘和显示了盼盼的深情。
后两句从无心玩弄乐器见意，写盼盼哀叹自己青春随爱情生活的消逝而消逝。周邦彦《解连环》云：“燕子楼空，暗尘锁一床絃索”，即从这两句化出，又可以反过来解释这两句。瑟以瑶饰，箫以玉制，可见贵重，而让它们蒙上蛛网灰尘，这不正因为忆鸿雁之无法传书，看燕子之双飞双宿而使自己发生“绮罗絃管”，从此永休“（蒋防《霍小玉传》）之叹吗？前两句景，后两句情，似断实连，章法极妙。
和诗的最后一首，着重在“感彭城旧游”，但又不直接描写对旧游之回忆，而是通过张仲素告诉他的情况，以抒所感。
当年春天，张仲素从洛阳回来与白居易相见，提到他曾到张愔墓上去过。张仲素当然也还说了许多别的，但使白居易感到惊心动魄的，乃是坟边种的白杨树都已经长得又粗又高，可以作柱子了，那么，怎么能使得盼盼的花容月貌最后不会变成灰土呢？彭城旧游，何可再得？虽只是感今，而怀旧之意自在其内。
张仲素和白居易两组《燕子楼诗》，遵循了最严格的唱和方式。诗的题材主题相同，诗体相同，和诗用韵与唱诗又为同一韵部，连押韵各字的先后次序也相同，既是和韵又是次韵。唱和之作，最主要的是在内容上要彼此相应。张仲素的原唱，是代盼盼抒发她“念旧爱而不嫁”的生活和感情的，白居易的继和则是抒发了他对于盼盼这种生活和感情的同情和爱重以及对于今昔盛衰的感叹。一唱一和，处理得非常恰当。当然，内容彼此相应，并不是说要亦步亦趋，使和诗成为唱诗的复制品和摹拟物，而要能同中见异，若即若离。从这一角度讲，白居易的和诗艺术上的难度就更高一些。总的说来，这两组诗如两军对垒，工力悉敌，表现了两位诗人精湛的艺术技巧，是唱和诗中的佳作。