这首诗分为三段：
头八句“我家江水初发源”至“江南江北青山多”，写登高远眺，触景生情，勾起乡思，中间八句“羁愁畏晚寻归楫”至“飞焰照山栖鸟惊”，描绘傍晚和夜间江上的景色，末六句“怅然归卧心莫识”至“有田不归如江水”，阐发辞官归田的意愿。这三段分别写游金山寺的所思、所见、所感，表达了诗人对于故乡的思念，对于仕途奔波的厌倦和立意辞官归隐的决心。
该诗以“江水”贯穿首尾作为线索，“乡思”是极力渲染的内容。诗人笔势矫健，全篇舒展自如，写景咏怀，融为一体，波澜浩大，才情横溢。
先看头二句：“我家江水初发源，宦游直送江入海。”这一开头充满了磅礴气势。苏轼的家乡在四川眉山，古书称长江之水发源于四川岷山。苏轼对源于家乡，哺育着中华民族的江水感到非常亲切，并且引以为自豪。在古代，“江”指长江，“河”指黄河。所以诗中的“江水”，说的就是长江水，不同于今天的泛称“江水”。一个人失意的时候，心情忧郁的时候，最容易想家。“亲眷眷而怀归兮”，苏轼也是如此。所以当他登高远眺的时候，他的目光一接触到浩荡东流的江水，就会设想逆流而上直到大江的源头，设想天际遥远的家乡，也同时勾起对往事的回忆。当他在嘉佑元年（1056年）与父亲、弟弟一起出四川，过秦汉之故都，纵观嵩、华、终南之高，北顾黄河之奔流，慨然想见古之豪杰。那时他丰华正茂，意志昂扬。到京都后他得到了考官欧阳修的赏识，名列进士榜上的第二名，更是踌躇满志，可以说前程如花似锦，然而后来的仕宦生涯却不顺心，由于他为人耿直，不肯与世俗相附炎，而屡遭挫折。他面对眼前波涛起伏的江水，不由得想到自己在宦海中的沉浮。漫长的岁月，竟然把他从江水发源的故乡引到了江水入海的地方，这简直难以思忆。，他感叹自己仕宦不归，就像江水入海不回一样。“宦”，作官。“宦游”，因作官而游历四方。苏轼一反李白“江水送人”的写法，而说“宦游直送江入海”，变成了“人送江水”。笔调新奇，耐人寻味。江水不平，波浪迭起，这正是诗人经历的形象写照。诗人已送走了多少充满风浪的日子，送走了心中多少不平和感慨，而未来就不知如何了。
接下来“闻道潮头一丈高，天寒尚有沙痕在。中泠南畔石盘陀，古来出没随涛波”四句，以丰富的想象描述登临所见的壮丽景色。“闻道”说明是听来的，这样“潮头一丈高”乃是作者意念中的形象。枚乘在“七发”中有这样的描写“江水逆流，海水上潮”，而这里，苏轼以“一丈高”画出江浪排空的奇景，巍巍壮观，给人留下了更加鲜明的印象。由于天冷水涸，往时汹涌的潮头如今已经销声，但却并未匿迹，即“沙痕在”。苏轼游金山寺时，已是十一月初，季节入冬，故曰“天寒”。“天寒尚有沙痕在”，尽管时令变迁，可是巨浪卷起的沙痕依然历历可见。这两句是前虚后实，极写江水之气势。妙在从沙痕引起联想，感叹大自然的无穷威力和变化。正是由于诗人驰骋笔墨，不局限于眼前之所见，因而诗中景象扩大，意境雄奇。“中泠南畔石盘陀，古来出没随涛波”两句，跟前两句倒一下，是前实后虚。作者谈到山水名盛，意在增强诗篇的艺术感染力。“石盘陀”是堆垛在一起的巨大石头，只有在江面上才能看到的奇景。它又引起了作者“古来出没随涛波”的遐想：“大江东去，浪淘尽千古风流人物”，而这一堆堆的巨石，水涨而“没”，水落而“出”，依然故我，岂不是历史的见证。诗人心潮起伏，想到自己的仕宦生涯，就像潮涨潮落那样浮沉不定。那在惊涛骇浪的冲击下，那巍然不动的“石盘陀”正是象征着历尽磨难的诗人不愿顺乎上下而变其操守、变其品德一样。
“试登绝顶望乡国，江南江北青山多。”这里鲜明展现了诗人登上金山之巅，向远处家乡深情眺望的生动画面。“试”字见作者思乡心切，明知故土远在天边难以望及，却偏要一“试”。这种执着的想念，是作者厌倦仕宦生活的表现。他满腹的愁怨与不平，希望在登高时泄发，在怀归中忘却。正如王粲《登楼赋》中所写：“悲旧乡之壅隔兮，涕横坠而弗禁”一样，苏轼的远眺，只能是愁上加愁。“江南江北”一句写青山密布，并非泛言景色之美，而是哀叹望乡不见。青山挡住了诗人的视线，“山多”即愁多，苦多也。与《登楼赋》“平原远而极目兮，蔽荆山之高岑”的描写十分相似。到这里作者的情感得到了有力地抒发。以上八句写的是白天所见的景象，用的是虚实结合的手法，诗人在所思上极费琢磨，下了功夫。
“羁愁畏晚寻归楫”开始，转入暮景和夜景的刻画，更为奇丽壮观。“羁愁”乃羁旅之愁。作者心怀乡国，到了傍晚旅愁更深，思念更苦。“畏晚”二字传神地表露出诗人的心理，这种心理颇具普遍性。在苏轼之前唐代诗人崔颢《黄鹤楼》诗不是发出了“日暮乡关何处是，烟波江上使人愁”，千秋浩渺的慨叹。在苏轼之后，元代马致远的《秋思》道出了飘泊者无尽的愁绪，“夕阳西下，断肠人在天涯。”可见“畏晚”的心情是羁旅之人常有的，只不过对失意的人来说，“畏”更厉害，“愁”更深罢了。“归楫”指归舟，这是一种借代的手法，用个别借代整体，“楫”是船桨，以之指代船。作者“寻归楫”未成，因为“山僧苦留看落日”。一个“苦”道出了宝觉、圆通二僧的情意，也预示着落日的景象一定十分迷人。果然，江中落日景色美不胜收，诗人用“微风万顷靴文细，断霞半空鱼尾赤”这一联对偶刻意描摹。看，微风轻拂，辽阔的江面上泛起了细密的波纹，片片晚霞，在半空中燃烧，那鱼尾般的颜色，火红而艳丽。诗人对风景的观察极为细致，而表达又是那样的生动贴切，上下对仗十分工整，语言锤炼很好。因为“风微”所以水波才像“靴纹”那样细微，而“霞”是断成一片一片的，就像层层叠叠的鱼尾麟，从中放出鲜红的颜色。波之美在水中，是近景；霞之美在天上，是远景，上下相映，水天交融，这是一幅迷人的色彩绚丽图画。
“是时江月初生魄，二更月落天深黑。”这是入夜以后不同时间的两种景色：一是新月高挂，洒下淡淡的光辉；一是二更时分，月亮消失，一片漆黑。李纪香《饮酒》一说：“月之三日而成魄”，这里是指每月从初三开始，月缺的部位开始明亮起来。是写江面上空为一弯明月所笼罩，使人陶醉在一种迷离恍惚的朦胧美之中，富有诗意。到了二更时分新月消失，天空、江面和金山都是一片漆黑。这漆黑的深夜会使人兴致索然，增添倦意。看来夜景已没吸引人的地方了，这观察即将结束。正当“山穷水尽疑无路”之际，突然又出现了奇怪的景象，“柳岸花明又一村”。“江心似有炬火明，飞焰照山栖乌惊”。这一奇观使诗人惊呆了。那团从江心冒出的光焰，似通红的火把熊熊燃烧，在夜幕下分外耀眼，它照射着金山，惊动了栖息在巢中乌鸦。作者躭心人家说他虚构，特意在诗句下加注“是夜所见如此。”《林无表志》里写到：“海中遇阴晦，波如燃火满海。”这是古人称谓荧火的特异现象。苏轼偶来金山见到了，这叫他惊讶万分。巧妙的是诗人这种心情是通过“栖鸟惊”的描写间接表现出来的。栖住在金山树上的乌鸦都给惊动了，何况感情极其丰富的诗人。
以上八句，先是描绘落日奇观，继而渲染夜幕笼罩的宁静气氛，然后叙述江火燃烧的怪异景象，色彩由明入暗再变亮，场景由动转静复归于动，真是一波三折，扣人心弦。
当然，作者并非为写景而写景，江心的火光惊动了他的心灵，引起了他的幻觉：“怅然归卧心莫识，非鬼非人竟何物？”“怅然”，亦即怅惘，失意、懊恼的意思。这是诗人是目睹奇观，百思不得其解的情绪，也是诗人娱意于山水，仍消除不了苦闷和不平的心理写照。“归卧”，说结束观赏回居室，虽卧在床，但心中难以平静。这团火光，不是鬼也不是人弄出来的，它究竟是什么东西，如果说在墨漆的黑暗中突然出现了熊熊的烈焰，是一种从无生有的景象，因火光的出没而惊心，借助想象，那诗境就由奇转为幻了。这与《后赤壁赋》中苏轼游赤壁归来梦见羽衣道士问“赤壁游乐乎”的描写，具有一曲同工之妙。说明这首诗的由此入幻更妙。面对如此壮美奇异的江山，饱经忧患的诗人自然萌发了辞官归隐的愿望。他用风趣的笔调写道：“江山如此不归山，江神见怪警我顽。”明明是自己斩不断思念故乡的愁绪，却反说“江神”为自己的恋俗不归发出警告。一个“顽”字，似乎写自己甘与世俗浮沉，态度实在顽固，实际极力道出了作者身不由己，无可奈何的苦衷。前面借栖鸟写自己为江火所惊，这里反过来写江神“警我顽”——为作者的顽固而示警。作者就是以自己怪怪奇奇，出人意料的诗句泄发了自己政治上的苦闷和牢骚。刘熙载在《艺概》中说“苏轼长于趣”，确实是这样。在假设了江神见怪之后，诗人当即辩解，表白了自己的心愿——“我谢江神岂得已，有田不归如江水！”这里“谢”不是感谢，而是道歉，表示深深的歉意。“岂得已”也就是不得已，它道出了诗人宦海浮沉，仕途挣扎，欲进不得，欲罢不能的困难处境。末句指江水为誓，说自己置田后一定归隐家园，以对仕宦生活的厌倦和强烈的思乡之情结束全篇。我们看这最后两句说，江神见怪诗人：你为什么还迷恋仕途而不辞官归田？诗人向江神解释：家中实在是没有田产而不能归隐啊！
《游金山寺》以望乡怀归为主旨，写景也好，抒情也好，想象也好，用典也好，都为阐发这一主旨服务，因而韵味深长，颇有特色。这是一首以文为诗，雄健非凡的作品。全诗除“微风万顷靴文细，断霞半空鱼尾赤”两句一联是对偶句外，其余全是散文句式。故“他人抄袭不得”。