《石钟山记》全文分为议论、记游、议论三部分，先议论，由议论带出记叙，最后又以议论抒发感想。它的第一段是质疑，对石钟山得名由来的两种说法表示怀疑，属议论部分；第二段是解疑，通过实地考察探究石钟山得名由来，属议论部分；第三段是结论，在质疑、解疑的基础上得出要认识事物真相必须“目见耳闻”，切忌“臆断其有无”的事理，属议论部分。
《石钟山记》的记游部分运用了多种表达方式，从整体来说是记叙，但其中又有不少描写，既以叙事过程的波澜起伏取胜，又以景物描写的生动形象取胜，叙事、描写交相烘托。
《石钟山记》的结构不同于一般的记游性散文那样，先记游，然后议论，而是先议论，由议论带出记叙，最后又以议论作结。作者以“疑──察──结论”三个步骤展开全文。全文首尾呼应，逻辑严密，浑然一体。本文第一句就提郦道元的说法，提出别人对此说的怀疑，这种怀疑也不是没有根据，而是用钟磬作的实验为依据。这就为文章的第二段中作者所见的两处声源──石穴罅和大石当中流──作铺垫，从而发出“古之人不余欺也”的慨叹。在文章最后又一次慨叹郦元所说虽对，但太简单了，让世人不能真正明白。而对李渤扣石聆之以此推石钟山得名原因的作法，作者在第一段就表示“余尤疑之”，第二段中寺僧使小童持斧，扣石，作者对此种验证方法仍是“笑而不信”。待实地考察，得出真相之后，在第三段中，作者又回扣前文“笑李渤之陋”。全文由思而行，由感而发，夹叙、夹议，记叙、描写、议论、抒情环环相扣，浑然一体，是为因事说理的千古名篇。
文章语言灵活畅达，变化多姿，很有特色。同是写鸟，或由鸟名写到惊飞、写到叫声，或由声音再点出鸟名，毫无板滞之感。写噌咳之声，是先闻其声，再写徐而察之后的发现；写窾坎镗鞳之声，先写中流大石“空中而多窍”之状，再写其声，描写角度和顺序都有不同，行文舒卷自如。
