《石鍾山記》的結構不同於一般的記遊性散文，它不是先記遊，然後議論，而是先議論，由議論帶出記敘，最後又以議論作結。作者以“疑—察—結論”三個步驟展開全文。全文首尾呼應，邏輯嚴密，渾然一體，以石鍾山得名由來作為線索。先“疑”，後“探”，再“斷”，最後是“歎”。文章結構嚴謹，脈胳清楚，記敘、寫景、議論緊密結合，是宋人遊記常用的寫作方法。本文的特點是記敘內容容量大而條理分明，寫景奇特，真切動人，而通過對石鍾山命名的探索，闡明了“臆斷”有害於人們對事物的正確認識，“臆斷”的方式又是多麼謬誤和淺陋可笑。這種議論，確能給人以啟發。
第一段主要敘述關於“石鍾山”命名由來的兩種說法，然後分別提出質疑，為下文作者親臨其境進行探究提供了依據。這也為文章的第二段中作者所見的兩處聲源——石穴罅和大石當中流作鋪墊，從而發出“古之人不餘欺也”的慨歎。
接著寫作者親臨石鍾山和探究石鍾山得名原因的經過，作者在這段裏生動細致地敘寫了親自探究過程中的所見所聞，對“石鍾山”命名的原因提出了自己的看法。其中寺僧使小童持斧扣石，作者對此種驗證方法仍是“笑而不信”。待實地考察，才能得出真相。
最後，作者回扣前文“笑李渤之陋”，抒發自己探訪後的感想——凡事須親曆而不可主觀臆斷，並點明了作者寫作本文的目的。此處可以分為三層。第一層，“事不目見耳聞，而臆斷其有無，可乎”這句話，語氣強烈，以反問的方式表示充分肯定的意思，點明了全篇的主旨，是作者探明石鍾山得名由來後所得出的結論、所總結的事理，是作者的心得。第二層分析世人不能準確知道石鍾山得名由來的原因，“終不肯以小舟夜泊絕壁之下，故莫能知”。第三層分承上麵所說的兩個方麵，點明寫這篇遊記的目的。“歎酈元之簡”是肯定酈道元的觀點，而又歎其太簡略。
《石鍾山記》貴在由名質實，實地考察，表明了蘇軾不泥古而崇實的精神。全文由思而行，由感而發，夾敘夾議，記敘、描寫、議論、抒情環環相扣，渾然一體。文章不虛耗筆墨，不為寫景而寫景，而是結合記敘，即事明理，深入淺出地議論，能給人以深刻的啟示。至於寫景，作者又緊緊抓住景物的特色，作氣氛的點染，寫出自己的感受，如寫暮夜乘舟探絕壁一段，繪形繪聲，情景事例，描寫十分細膩，絲絲入扣而毫無旁騖，這些至今仍值得借鑒。
後人評論
劉克莊《坡公石鍾山記》：“坡公此記，議論，天下名言也；筆力，天下之至文也。”