杜牧今存詩500余首，其懷古詠史的七絕才氣縱橫，傷別詩深婉艷情，紀行寫景詩筆調清新飄逸，能在晚唐詩壇自成壹格，與李商隱齊名，並稱為“小李杜”。杜牧不滿當時詩壇的綺靡傾向，強調詩歌創作的內容，主張“文以意為主，氣為輔，以辭采章句為之兵衛”。總體看來，杜牧的詩眾體兼備，內容豐富，追求壹種情致高遠、筆力遒勁，於俊爽峭健之中時帶風華流美的藝術風格。
具體說來，其詩歌創作的藝術成就主要表現在：
首先，晚唐詩人中，杜牧是第壹個大量用七絕寫詠史詩的。他用史論筆法，寓褒貶議論於含蓄詩味中，極大地發揮了絕句體的妙用，創作了許多有“二十八字史論”之譽的詠史作品。如《泊秦淮》通過對歷史曾有過的繁盛轉瞬即逝的傷悼，揭露了統治者的荒淫誤國，抒發了自己的政治感慨和見識，其中深寓著對現實的不滿和諷刺，而那些立意高絕的議論，表現出了詩人橫溢的才氣。
其次，紀行、寫景詩也頗多佳作。善於選擇清新明朗的景物抒寫情懷，用色彩鮮明的語言，創造出情景交融的優美詩境，如《山行》富於詩情畫意，意境優美。詩人以暢達的語言傳達出自然景物的清新氣息，明麗而有立體感的畫面給人美妙的藝術感受。
再次，憂國憂民的壯懷偉抱與傷悼之情交織成壹種俊爽的風格。杜牧詩歌的語言風格既絢麗多彩，又清新自然；既明麗爽朗，又含蓄委婉；既華美風流，神韻疏朗。李商隱的《杜司勛》“高樓風雨感斯文，短翼差池不及群。刻意傷春復傷別，人間惟有杜司勛”，道出了杜牧詩壯懷偉抱與傷春傷別的綺思柔情交織在壹起的豪放爽朗、清新俊逸的藝術特征。