首联点出登楼的缘由和时间。“东郡”，在汉代是兖州所辖九郡之一。“趋庭”用《论语·季氏》孔丘的儿子“鲤趋而过庭”的故事，指明是因探亲来到兖州，借此机会登城楼“纵目”观赏。“初”字确指这是首次登楼。
颔联写“纵目”所见形势。“海”指渤海，“岱”指泰山，都在青州境。兖、青、徐等州均在山东、江苏一带。“浮云”、“平野”四字，用烘托法表现兖与邻州都位于辽阔平野之中，浮云笼罩，难以分辨。“连”“入”二字从地理角度加以定向，兖州往东与海“连”接，往西伸“入”楚地。不但壮观，且传神。
颈联写纵目所见胜迹，并引起怀古之情。“孤嶂”指今山东邹县东南的峄山。“秦碑”，指秦始皇登峄山时臣下“颂”德的石刻。“在”指尚在。“荒城”指曲阜。“鲁殿”，指县东二里的汉景帝子鲁恭王所建鲁灵光殿，“余”指残存。“在”、“余”二字从历史角度进行选点，秦碑、鲁殿在“孤嶂”、“荒城”中经受历史长河之冲刷，一存一残，个中原因是很能引起人们对传统文化的反思的。
尾联是全诗的总结。“从来”意为向来如此。“古意”承颈联“秦碑”来。“多”说明深广。它包含两层意思。其一诗人自指，意为诗人向来怀古情深，其一指兖州，是说早在东汉开始兖州建置前，它就以古迹众多闻名。这就是杜甫登楼远眺，会生起怀古情思的原因。“临眺”与颔联“纵目”相照应。“踌躇”，徘徊。“独”字很能表现杜甫不忍离去时的“独”特感受。前人解释：“曰‘从来’则平昔怀抱可知；曰‘独’则登楼者未必皆知”。（赵汸）很能道出尾联的深沉含意。此诗是杜甫二十九岁时作，是杜甫现存最早的一首五律诗。此诗已初次显露出他的艺术才华。明代李梦阳把“迭景者意必二”作为“律诗三昧”之一。
此诗虽属旅游题材，但诗人从纵横两方面，即地理和历史的角度，分别进行观览与思考，从而表达出登楼临眺时触动的个人感受，是颇具特色的。诗人一方面广览祖国的山海壮观，一方面回顾前朝的历史胜迹，而更多的是由临眺而勾引起的怀“古”意识。在艺术上此诗一、二、三联均运用了工整的对句。“ 东郡”、“南楼”，“趋庭”、“纵目”，“浮云”、“平野”，“海岱”、“青徐”，“孤嶂”、“荒城”，“秦碑”、“鲁殿”，都是实写。尾联才由“临眺”引出思“古”之“意”，则带有虚写的意味。而二、三联“连”、“入”、“在”、“余”四字，通过对仗，将海岱连接，平野延伸，秦碑虽存，鲁殿已残等自然景观与历史胜迹，在动态中分别表现出来。尾联“多”、“独”二字尤能传达作者深沉历史反思与个人独特感受。无怪乎叶石林评论说：“诗人以一字为工”，“惟老杜变化开阖，出奇无穷”。
