整篇诗由景、理、情依次展开，第一部分写了春江的美景。第二部分写了面对江月由此产生的感慨。第三部分写了人间思妇游子的离愁别绪。
诗人入手擒题，勾勒出一幅春江月夜的壮丽画面：江潮连海，月共潮生。这里的「海」是虚指。江潮浩瀚无垠，仿佛和大海连在一起，气势宏伟。这时一轮明月随潮涌生，景象壮观。一个「生」字，就赋予了明月与潮水以活泼的生命。月光闪耀千万里之遥，哪一处春江不在明月朗照之中。江水曲曲弯弯地绕过花草遍生的春之原野，月色泻在花树上，像撒上了一层洁白的雪。同时，又巧妙地缴足了「春江花月夜」的题面。诗人对月光的观察极其精微，月光荡涤了世间万物的五光十色，将大千世界浸染成梦幻一样的银辉色。因而「空里流霜不觉飞，汀上白沙看不见」，浑然只有皎洁明亮的月光存在。细腻的笔触，创造了一个神话般美妙的境界，使春江花月夜显得格外幽美恬静。这八句，由大到小，由远及近，笔墨逐渐凝聚在一轮孤月上了。
清明澄澈的天地宇宙，仿佛使人进入了一个纯净世界，这就自然地引起了诗人的遐思冥想：「江畔何人初见月？江月何年初照人？」诗人神思飞跃，但又紧紧联系着人生，探索着人生的哲理与宇宙的奥秘。在此处却别开生面，思想没有陷入前人窠臼，而是翻出了新意：「人生代代无穷已，江月年年望相似。」个人的生命是短暂即逝的，而人类的存在则是绵延久长的，因之「代代无穷已」的人生就和「年年望相似」的明月得以共存。诗人虽有对人生短暂的感伤，但并不是颓废与绝望，而是缘于对人生的追求与热爱。
「不知江月待何人，但见长江送流水」，这是紧承上一句的「望相似」而来的。人生代代相继，江月年年如此。一轮孤月徘徊中天，像是等待着什么人似的，却又永远不能如愿。月光下，只有大江急流，奔腾远去。随着江水的流动，诗篇遂生波澜，将诗情推向更深远的境界。江月有恨，流水无情，诗人自然地把笔触由上半篇的大自然景色转到了人生图象，引出下半篇男女相思的离愁别恨。
「白雲」四句总写在月夜中思妇与游子的两地思念之情。「白雲」、「青枫浦」托物寓情。白雲飘忽，象征「扁舟子」的行踪不定。「青枫浦」为地名，但「枫」「浦」在诗中又常用为感别的景物、处所。「谁家」「何处」二句互文见义，因不止一家、一处有离愁别恨，诗人才提出这样的设问，一种相思，牵出两地离愁，一往一復，诗情荡漾，曲折有致。
接下「可怜」八句承「何处」句，写思妇对离人的怀念。然而诗人不直说思妇的悲和泪，而是用「月」来烘托她的怀念之情，悲泪自出。诗篇把「月」拟人化，「徘徊」二字极其传神：一是浮雲游动，故光影明灭不定；二是月光怀着对思妇的怜悯之情，在楼上徘徊不忍去。它要和思妇作伴，为她解愁，因而把柔和的清辉洒在妆镜台上、玉户帘上、捣衣砧上。岂料思妇触景生情，反而思念尤甚。她想赶走这恼人的月色，可是月色「卷不去」，「拂还来」，真诚地依恋着她。这里「卷」和「拂」两个痴情的动作，生动地表现出思妇内心的愁怅和迷惘。共望月光而无法相知，只好依托明月遥寄相思之情。「鸿雁长飞光不度」，也暗含鱼雁不能传信之意。
最後八句写游子，诗人用落花、流水、残月来烘托他的思归之情。「扁舟子」连做梦也念念归家——花落幽潭，春光将老，人还远隔天涯，江水流春，流去的不仅是自然的春天，也是游子的青春、幸福和憧憬。江潭落月，更衬托出他凄苦的寞寞之情。沉沉的海雾隐遮了落月；碣石、潇湘，天各一方，道路是多么遥远。「沉沉」二字加重地渲染了他的孤寂；「无限路」也就无限地加深了他的乡思。他思忖：在这美好的春江花月之夜，不知有几人能乘月归回自己的家乡。他那无着无落的离情，伴着残月之光，洒满在江边的树林之上。