这首诗作于代宗大历三年（768）冬，杜甫乘舟沿长江东下，从公安（今属湖北省）漂泊到岳阳。对于当时的处境，诗人曾用“社稷缠妖气，干戈送老儒。百年同弃物，万国尽穷途”（《舟出江陵南浦奉寄郑少尹审》）来表达。故下半首不禁身世之感，忽发凄楚之声。这首诗颔联写景，深远阔大，颈联写情，落寞悲凉，诗境全然不同。浦起龙认为“不阔则狭处不苦，能狭则阔境愈空”（《读杜心解》），尚是皮相。在这种阔大的境地之中，俯仰一身沦落，更易使人产生“飘飘何所似，天地一沙鸥”（《旅夜书怀》）的感慨。故王夫之说：“天情物理，可哀而可乐，用之无穷，流而不滞，穷且滞者不知尔。‘吴楚东南坼，乾坤日夜浮’。乍读之若雄豪，然而适与颈联‘亲朋无一字，老病有孤舟’相为融浃。”（《薑斋诗话》）末联从个人身世之感，转入对国家危难的忧虑，忧愤更加深沉，胸襟更加博大，气象更加壮阔，诗人感情的浪潮，浩浩而来，和洞庭的波涛，弥漫合一，既与颈联相合，又与颔联相称。前人曾说：“（孟浩然诗）只身世之感，而此抱家国无穷之悲，事境尤大。”（《瀛奎律髓汇评》引无名氏语）唯其如此，杜甫这首诗，能高立云霄，气压百代，和范仲淹的《岳阳楼记》，成为古今岳阳楼诗文的绝唱。
今天所见的岳阳楼，是清同治六年（1867）再建的。正门楹联为：“四面湖山归眼底，万家忧乐到心头。”大厅正中的屏风上，有清乾隆年间著名书法家张照写的《岳阳楼记》木雕屏。两侧有一副窦垿撰文、何绍基书写的长联，上联是：“一楼何奇？杜少陵五言绝唱，范希文两字关情，滕子京百废俱兴，吕纯阳三过必醉。诗耶儒耶吏耶仙耶，前不见古人，使我怆然涕下！”下联是：“诸君试看，洞庭湖南极潇湘，扬子江北通巫峡，巴陵山西来爽气，岳州城东道岩疆。潴者流者峙者镇者，此中有真意，问谁领会得来？”
1962年，为纪念杜甫诞生一千二百五十周年，在岳阳楼西南，洞庭湖畔，修建了一座“怀甫亭”。亭中立有石碑，碑上刻着诗人登岳阳楼的画像和《登岳阳楼》诗。亭柱上悬挂着一幅近人撰写的对联：“舟系洞庭，世上疮痍空有泪；魂归洛水，人间改换已无诗。”