在他的詠史懷古詩中，往往具有以小見大，令人深思，內蘊豐厚無盡之特征。他的詠史懷古詩並非史論，而是把敘事、寫景、抒情有機揉合，從中滲透出一種深廣的題旨來。在他的《金陵五題》中，通過對金陵城五處古跡的吟詠，用景用意表達出了深厚的題旨，令人耳目一新。其中，《石頭城》、《烏衣巷》兩首更是千年傳誦的名篇。
朱雀橋邊野草花，烏衣巷口夕陽斜。舊時王謝堂前燕，飛入尋常百姓家。
（《烏衣巷》）
山圍故國周遭在，潮打空城寂寞回。淮水東邊舊時月，夜深還過女牆來。
（《石頭城》）
這兩首詩表麵看都是寫景詩，但是通過這些寂寞淒涼、荒僻冷落的景，令人自然聯想到他的過去，與此地此景相關聯的曆史遺跡。透過這景看遺跡，透過遺跡看曆史，使景與曆史相連接。石頭城本為楚國金陵城，孫權時改為石頭城，它北臨長江，南瀕秦淮河，曾是六朝古都。
為此，曆代文人騷客往往借古都遺跡來興國破家衰之事。在石頭城中，詩人用對山、水和月的獨特感受，來抒發詩家一己情懷。其實在唐詩中，文學家們因山、水、月與人類生存最為密切，所以把它們作為宇宙萬象中永恒和瞬息萬變、不變與常變的見證者的意象，詩人們喜好通過它們來闡發奧妙的哲思。劉禹錫就是通過著力於對山、水和月詩意化的描寫，來表現曆史的變遷、人事的滄桑感的。用“思出有格”（《洗心亭記》）的多維對比先將六朝繁華的石頭城，與周圍聳立不變的群山相緊貼，再突發奇想，似乎那城腳下的多情江水隨著潮來潮往有意地拍打著廢棄了二百餘年的空城。這座古城的大變，群山、潮水、明月是曆史見證者。孤寂淒涼的廢城，讓多情的江水也感到失神落魄，為此，在莽蒼空闊的氛圍中，承載著曆史的失落感，一次又一次寂然退去。“淮水東邊舊時月，夜深還過女牆來”兩句實為一意，章法有變，秦淮河東邊那個月亮還是六朝時那個月亮，它親眼目睹了六朝盛衰，古都的繁華與荒廢。在“淮水東邊”的時間跨度中，昔日王公貴胄們醉生夢死的日子一去不複返了。明月目睹著當年秦淮河邊不夜之景，也一去不複返了，時過境遷，人事已非，但隻有多情多義的明月在夜深人靜時默默登上城垛光顧這座古都，撫摸這冷落的世界。詩人在這裏純是“憑虛構象”，驅使活潑的山水明月通過自己的“感官”去“感知”世變，可見詩人“役景”“造境”的高超。表現出了象外之致的豐厚底蘊。全詩對昔日興廢不著一字，讀者自能品出對唐王朝國勢衰頹的忠告，“引古昔興亡”之意自顯。後代化用此詩意境者很多，如元薩都剌的《念奴嬌》中“指點六朝形聲地，惟有青山如壁”、“傷心千古，秦淮一片明月”即是，北宋詞人周邦彥的《西河》更是通篇化用該詞意，詞人在組詩“引”中說：“他日，友人白樂天掉頭苦吟，歎賞良久，且曰：‘石頭題詩雲：潮打空城寂寞回，吾知後之詩人不措詞矣’。餘四詠雖如此，亦不孤樂天之言爾。”可見詩人對此詩是頗為自得的。