謝朓北樓是南齊詩人謝朓任宣城太守時所建，又名謝公樓，唐代改名疊嶂樓，是宣城的登覽勝地。宣城處于山環水抱之中，陵陽山岡巒盤屈，三峰挺秀；句溪和宛溪的溪水，縈回映帶著整個城郊，“鳥去鳥來山色里，人歌人哭水聲中”（杜牧《題宣州開元寺水閣閣下宛溪夾溪居人》）。

一個晴朗的秋天的傍晚，詩人獨自登上了謝公樓。嵐光山影，景色十分明凈。詩人憑高俯瞰，“江城”猶如在圖畫中一樣。開頭兩句，詩人把他登覽時所見景色概括地寫了出來，總攝全篇，一下子就把讀者深深吸引住，一同進入詩的意境中去了。嚴羽《滄浪詩話》說：“太白發句，謂之開門見山。”指的就是這種表現手法。

中間四句是具體的描寫。這四句詩里所塑造的藝術形象，都是從上面的一個“望”字生發出來的。從結構的關系來說，上兩句寫“江城如畫”，下兩句寫“山晚晴空”；四句是一個完整的統一體，而又是有層次的。“兩水”指句溪和宛溪。宛溪源出嶧山，在宣城的東北與句溪相會，繞城合流，所以說“夾”。因為是秋天，溪水更加澄清，它平靜地流著，波面上泛出晶瑩的光。用“明鏡”來形容，用語十分恰當。“雙橋”指橫跨溪水的上、下兩橋。上橋叫做鳳凰橋，在城的東南泰和門外；下橋叫做濟川橋，在城東陽德門外，都是隋文帝開皇年間（581～600年）的建筑。這兩條長長的大橋架在溪上，倒影水中，詩人從高樓上遠遠望去，縹青的溪水，鮮紅的夕陽，在明滅照射之中，橋影幻映出無限奇異的璀璨色彩。這更像是天上的兩道彩虹，而這“彩虹”的影子落入“明鏡”之中去了。這兩句與詩人的另一名作《望廬山瀑布水》中的“飛流直下三千尺，疑是銀河落九天”相似。兩者同樣是用比擬的手法來塑造形象，同樣用一個“落”字把地下和天上聯系起來；然而同中有異，異曲同工：一個是以銀河比擬瀑布的飛流，一個是用彩虹寫夕陽明滅的波光中雙橋的倒影；一個著重在描繪其奔騰直下的氣勢，一個著重在顯示其瑰麗變幻的色彩，兩者所給予讀者的美感也不一樣，而詩人想象的豐富奇妙，筆致的活潑空靈，則同樣十分高明。

秋天的傍晚，原野是靜寂的，山岡一帶的叢林里冒出人家一縷縷的炊煙，橘柚的深碧，梧桐的微黃，呈現出一片蒼寒景色，使詩人感到是秋光漸老的時候了。當時詩人的心情是完全沉浸在他的視野里，他的觀察是深刻的，細致的；而他的描寫又是毫不粘滯的。他站得高，望得遠，抓住了一剎那間的感受，用極端凝煉的形象語言，在隨意點染中勾勒出一個深秋的輪廓，深深地透漏出季節和環境的氣氛。他不僅寫出秋景，而且寫出了秋意。他在高度概括之中，用筆絲絲入扣。

結尾兩句，從表面看來很簡單，只不過和開頭二句一呼一應，點明登覽的地點是在“北樓上”；這北樓是謝朓所建的，從登臨到懷古，似乎是照例的公式，因而李白就不免順便說一句懷念古人的話罷了。這里值得注意是“誰念”兩個字。“懷謝公”的“懷”，是李白自指，“誰念”的“念”，是指別人。兩句的意思，是慨嘆詩人“臨風懷謝公”的心情沒有誰能夠理解。這就不是一般的懷古了。

客中的抑郁和感傷，特別當搖落秋風的時節，詩人那寂寞的心情，讀者是可以想象的。宣城是他舊游之地，此時他又重來這里。一到宣城，他就會懷念到謝朓，這不僅因為謝朓在宣城遺留下了像疊嶂樓這樣的名勝古跡，更重要的是因為謝朓對宣城有著和詩人相同的情感。當李白獨自在謝朓樓上臨風眺望的時候，面對著謝朓所吟賞的山川，緬懷他平素所仰慕的這位前代詩人，雖然古今世隔，然而他們的精神卻是遙遙相接的。這種渺茫的心情，反映了他政治上苦悶彷徨的孤獨之感；正因為政治上受到壓抑，找不到出路，所以只得寄情山水，尚友古人；他當時復雜的情懷，很難有人能理解。