第一段、从开头到“相钩连”，用了四韵，为全诗定下豪放的基调，并用五丁开山的神话，点染了神奇色彩。李白运用这个神话的母题，写了第五韵二句：“地崩山摧壮士死”，也可以说是指五丁力士，也可以说是指成千累万为开山辟路而牺牲的劳动人民。他们死了，然后从秦入蜀才有山路和栈道连接起来。第一段诗到此为止，用四韵八句叙述了蜀道的起源。
第二段、共享九个韵，描写天梯石栈的蜀道。“六龙回日”也是一个神话故事，据说太阳之神羲和驾着六条龙每天早晨从扶桑西驰，直到若木。“上有六龙回日之高标”，这一句就是说：上面有连太阳都过不去的高峰。“高标”是高举、高耸之意，但作名词用，因而可以解作高峰。这是后代人误读李白诗，或有意附会，硬把一座山名为高标。原诗以“高标”和“回川”对举，可知决不是专名。
以下一大段又形容蜀山之高且险。黄鹤都飞不过，猿猴也怕攀缘之苦。青泥岭，在陕西略阳县，是由秦入蜀的必经之路。这条山路百步九曲，在山岩上纡回盘绕，行旅极为艰苦。蜀地属于参宿的分野，秦地属于井宿的分野。在高险的山路上，从秦入蜀，就好似仰面朝天，屏住呼吸，摸着星辰前进。在这样艰难困苦的旅程中，行人都手按着胸膛，为此而长叹。以上是第二段的前半，四韵八句，一气贯注，渲染了蜀道之难。
“问君西游何时还”，这就透露了赠行的主题。作者不像作一般送行诗那样，讲些临别的话，而在描写蜀道艰难中间，插入一句“你什么时候才能回来呀？”由此反映了来去都不容易。这一句本身也成为蜀道难的描写部分了。
“畏途巉岩”以下四韵七句，仍然紧接着上文四韵写下去，不过改变了描写的对象。现在不写山高路险，而写山中的禽鸟了。是说这许多不可攀登的峥嵘的山岩，真是旅人怕走的道路（畏途）。在这一路上，你能见到的只是古树上悲鸣的鸟，雌的跟着雄的在幽林中飞绕。还有蜀地著名的子规鸟，常在月下悲鸣。
以下还有一韵二句，是第二段的结束语。先重复一句“蜀道之难难于上青天”，接着说：使人听了这些情况，会惊骇得变了脸色。“凋朱颜”在这里只能讲作因惊骇而“色变”的意思，虽然在别处应当讲作“衰老”。
第三段、韵法与章法似乎有点参差，依韵法来写，分为三段。但如果从思想内容的结构来看，实在只能说是两段。从“连峰去天不盈尺”到“胡为乎来哉”是一段，即全诗的。从“剑阁峥嵘而崔嵬”到末句是又一段，即全诗的第四段，第三段前四句仍是描写蜀道山水之险，但作者分用两个韵。这一段前二句形容高山绝壁上有倒挂的枯松，下二句形容山泉奔瀑，冲击崖石的猛势，如万壑雷声。最后结束一句“其险也如此”。在山水形势方面的蜀道之险，到此结束。此下就又接一个问句：你这个远路客人为什么到这里来呢?这又是出人意外的句子。
第四段、忽然讲到蜀地的军事形势，“一夫当关，万夫莫开”，易于固守，难于攻入。像这样的地方，如果没有亲信可靠的人去镇守，就非常危险了。李白描写蜀道之难行，联系到蜀地形势所具有的政治意义，事实上已越出了乐府旧题“蜀道难”的范围。巴蜀物产富饶，对三秦的经济供应，甚为重要。这一段诗反映了初唐以来，蜀地因所守非亲，屡次引起吐蕃、南蛮的入侵，导致生灵涂炭的战争，使三秦震动。这一段诗，在李白是顺便提到，作为描写蜀道难的一部分。这几句诗，确是破坏了全诗的统一性，写在赠友人入蜀的诗中，实在使人有主题两歧之感。诗人感情之流露：蜀中势力盘根错节，险要的地势更成为滋生割据野心的土壤，李白害怕友人误入是非之地，命丧宵小之手，故有“一夫当关，万夫莫开”“锦城虽云乐，不如早还家”之语。
