杜甫被尊为“诗圣”，除了他的忧世悯人之心与“古昔命世圣贤”（方孝孺《成都杜先生草堂碑》）相同以外，还因为他在诗歌艺术上的集大成。他将《诗经》、汉乐府、魏晋齐梁诗、初盛唐诗的各种表现艺术熔于一炉，形成了博大精深、沉郁顿挫的独特风格，同时又擅长各种诗体，风格变化多端。元稹称他“尽得古今之体势，而兼人人之所独专”（《唐检校工部员外郎墓系铭》）。秦观说：“子美穷高妙之格，极豪迈之气，包冲澹之趣，兼峻洁之姿，备藻丽之态，而诸家之作，所不及焉。……‘孔子之谓集大成。’呜呼！子美其集诗之大成者欤？”（《韩愈论》）刘熙载说：“杜诗高、大、深俱不可及”（《艺概》），并指出杜诗的表达能力、概括包容能力和曲折深刻的构思能力都为他人所不可企及。这些论述从不同角度评价了杜诗地负海涵、包罗万汇的艺术成就。
杜诗的艺术成就，首先体现在他那些被称为“诗史”的重大作品中。“诗史”之说，早见于中晚唐，孟棨《本事诗》说：“杜逢禄山之难，流离陇蜀，毕陈于诗，推见至隐，殆无遗事，故当时号为‘诗史’。”其实以诗记史的做法，并不始于杜甫：《诗经》中的部分雅诗，建安时代曹操的《蒿里》、《薤露》，王粲的《七哀诗》，蔡琰的《悲愤诗》，一直到北朝庾信的《拟咏怀》和《哀江南赋》都具有诗史的性质。杜甫不但继承了这一传统，而且创造性地采用多种诗歌形式，真实地记录了安史之乱前后唐王朝由盛而衰的历史过程。杜诗也是他自己一生遭逢战乱，流寓秦陇、巴蜀、湖湘等地的史传，只是他的喜怒哀乐无不与国事天下事相关，命运的机缘巧合又将他推到了历史的转折关头，处身于战乱的漩涡之中，他所亲身体验的一切兵灾祸乱、政治风波都和他家庭的悲欢离合融合在一起，他对自己贫病潦倒的哀叹都与对国家盛衰的思考结合在一起，这才使他的个人经历都变成了反映兴亡治乱的国史。
杜甫虽然以各种诗体“寓记载之实”（文天祥《集杜诗序》），但集中体现诗史特色的诗体主要是两类：一类是五古、五排等以咏怀为主的长篇诗歌，它们善于把直抒胸臆、慷慨述怀、长篇议论和具体的叙事、细节的描绘、用典的技巧，以及对巨大社会内容的高度概括和谐地统一在完整的艺术结构中，开合排荡、穷极笔力、深厚雄浑、体大思精。最有代表性的是《自京赴奉先县咏怀五百字》和《北征》这两首诗。它们都以杜甫还家探亲的过程作为全篇主线，通过真切描写沿途见闻和到家后的心情，集中表现了他“致君尧舜上”的抱负、对社会现实的洞察力、对国家命运和人民疾苦的深切关怀。在艺术上借鉴建安女诗人蔡琰《悲愤诗》以个人亲身经历为线索，凭借真气贯穿全篇的写法，按照还家的时间顺序，用叙事联结议论和抒情，开合变化，顿挫起伏，无不直接发自胸臆。或忧愤迸露，或慷慨陈词，或发为委婉深曲的倾诉，或发为乐观豪迈的高唱，有鞭辟入里的名句，有真切细致的铺叙，使苍莽古直的气格与琐细生动的情节融为一体。当然两首诗因内容的不同，表现又各有特色。
《五百字》作于安禄山已经反叛而长安尚未证实反讯的时候，这时唐玄宗和杨贵妃还在骊山华清宫避寒享乐，杜甫回家探亲，正好经过骊山。与皇帝咫尺天涯的特定环境，使诗人成为这一特殊历史时刻的见证；而他在华清宫墙外的所闻所感，也因为概括了天宝政治腐败的主要症结，而使这首诗为安史之乱爆发的社会政治原因提供了最切实生动的解释；因此诗里的叙事细节处处扣住行旅风霜之苦，以及自己回到家里后得知幼子饿死的悲哀，便使宫内宫外的苦乐之别和贫富对立通过自己的亲身感受形成巨大的反差，展现了大乱即将来临的历史氛围。《北征》作于杜甫在任左拾遗时为疏救房琯得罪肃宗之后，诗人卷入了复杂的政治斗争漩涡，虽然被朝廷疏远，但忧念时事的心情更加沉重；诗里描写一路所见好恶不齐的景色，处处勾起诗人的身世之叹，又突出了从凤翔到鄜州一路所见的战场白骨和满目疮痍，反映出当时唐军一直失利的严峻形势；回家之后与妻儿团聚的描写尤其细致生动：“经年至茅屋，妻子衣百结。恸哭松声回，悲泉共幽咽。平生所娇儿，颜色白胜雪。见爷背面啼，垢腻脚不袜。床前两小女，补绽才过膝。海图拆波涛，旧绣移曲折。天吴及紫凤〔7〕，颠倒在短褐。”从观察极细微处真挚地表达出夫妻儿女的至情，写尽普通官宦人家在逃难途中窘迫的苦况，也通过自身的感受反映了广大人民的困苦生活。因此无论是家庭琐事的描写还是国家大事的议论，都因这内在的感情逻辑联系而转换自然，浑成一气。
特别值得注意的是这两首诗还开创了在诗歌中大发议论的先例。《五百字》的大段咏怀置于开头，共五六层转折，跌宕起伏，连绵不断，像剥茧抽丝一样，层见叠出，自嘲自解；以议论推驳的层次形成意思的往复回环，倾泻出穷愁潦倒的满腔辛酸和追求理想的执著信念，具有古诗一唱三叹的情韵。《北征》的咏怀穿插在开头对皇帝的表白和沿途的景物描写中，而最后两大段议论从回纥借兵的眼前时事转到总结马嵬之变的教训，跨度很大，在深沉的忧虑之中，又展现了无限的信心和希望。这说明诗歌并不是不可以发议论，但议论必须带有深长的情韵，这两首诗中的大段议论往往兼带叙事，不仅表现了诗人在政治上的远见卓识，而且隐含着浩茫的心事和深广的忧愤，因而不但没有质木枯燥之弊，反为诗歌增加了磅礴的气势和排山倒海的力量。
最能体现杜诗“诗史”特色的另一类诗体是以五古和七言歌行为主的新题乐府。这类诗在艺术表现上的独创性留待下节再谈，这里重点说明它与“诗史”的关系。中国古典诗歌以抒情诗为主，没有形成叙事的传统，只有《诗经·大雅》中带有史诗性质的几首诗和汉魏乐府中的一部分诗歌采用了叙事手法。后人学习汉魏乐府一般是沿袭古题，而且使原为叙事体的古乐府趋于抒情化，以乐府写时事的传统也就逐渐消歇了。杜甫继承《诗经》、汉乐府反映现实的优良传统，本着缘事而发的精神，即事名篇，写作了许多新题乐府，这是他在融会古今诗体的基础上的重大创新。乐府中原有“歌”和“行”的体裁，初盛唐出现了不用乐府旧题的新题歌行，为杜甫提供了反映时事的一种新形式。杜甫自己虽然没有给这种诗体冠以“新题乐府”的名称，但中唐诗人李绅、元稹等把他们学习杜甫的这种诗称为“新题乐府”。按照白居易的标准，杜甫的新题乐府大约三十多首。从记史的角度来看，写法也不尽相同，最典型的是《兵车行》、《丽人行》、《哀王孙》、《悲陈陶》、《悲青坂》、“三吏三别”等；这些诗以记叙具体的事件为主，每首诗有一个中心主题，反映了安史之乱前和叛乱中最重大的一些历史场面，如天宝年间为开边而不断征战，出征士兵与亲人生离死别的景象，杨氏兄妹在曲江游春时奢侈荒淫的情景，玄宗仓皇出逃时抛弃王子王孙的狼狈，陈陶斜官兵的惨败，青坂驻军的重创，邺城大败后华州至洛阳一带无壮丁可征的现实等等；另一种如《塞芦子》、《留花门》、《洗兵马》、《岁晏行》等，以议论为主，类似时事述评。尤其是《洗兵马》，并没有中心的事件，而是综合评述了两京收复之后的形势；此外《岁晏行》写民间迫于官赋、卖儿鬻女的惨状，以及恶钱泛滥、法纪不振的问题；《虎牙行》概述巫峡至江陵一带在战乱中十年八荒、盗贼四起、诛求不止的状况；《锦树行》刺武夫恶少乘乱横行、凭军功封侯骤贵的现象等等，也都是概括某一种社会现象或弊病，没有视点固定的具体事件的刻画。还有一种是以抒情和感慨为主，映带史实。如《哀江头》在对曲江昔盛今衰的悲叹中，反映了玄宗西逃和马嵬之变的时势；《潼关吏》是借自己经过潼关时与关吏的对话，回顾哥舒翰潼关失守的事件。总之，这些诗作在全部杜诗中所占的比例虽然不大，但如果把它们按时序排列的话，就会发现杜甫几乎没有漏掉他所经历过的所有重大历史事件，而且从各个角度反映了从中原到西南广阔的社会现实。
杜甫用以反映重大历史事件和社会问题的诗体主要是五古长篇和七言歌行，顿挫起伏，变化不测，跌宕夭矫，淋漓悲壮，是杜诗中的洪钟巨响。除此以外，他在其他各类题材各种诗体中所取得的成就也是独步千古的。就题材而言，杜甫在继承汉魏以来常见的感怀言志、行旅送别、山水边塞、咏物闺情以外，还把范围扩大到日常生活的一切细微琐事中去，论诗观画、索求馈赠、邻里过往，乃至家庭杂事中的打鱼、送菜、引水、缚鸡等等，凡是生活中所有之事无不可以入诗，内容包罗万象，都有名篇传世。如《饮中八仙歌》、《送孔巢父谢病归游江东兼呈李白》、《醉时歌》以七言歌行写盛唐诗人的高傲失意，风神之狂放飘逸，不下李白；早年的《夜宴左氏庄》、《题张氏隐居》及在草堂写的《堂成》、《江村》、《客至》、《水槛遣心》、《江亭》等许多名篇都充满陶渊明和王孟山水田园诗的幽趣；从秦州入成都的二十多首记游诗以随物肖形、变化多端的表现艺术描绘千奇百怪的蜀中山水，更是对大谢山水诗的重大发展；《前出塞》、《后出塞》等采用古题和新题乐府，总结了盛唐边塞诗的各种表现手法；《佳人》、《月夜》等写闺中深情和空谷美人，格调高绝；《梦李白》、《月夜忆舍弟》、《春日忆李白》、《彭衙行》等抒写对友人和兄弟的思念，情深意长；《蜀相》、《八阵图》、《咏怀古迹》等怀古诗借评价古人寄托理想或身世之感，含蓄警策；《房兵曹胡马》、《画鹰》、《枯棕》、《病橘》、《石笋行》、《石犀行》、《古柏行》等大量咏物诗言志述怀，讽刺时事和世俗，咏物形神兼备、寄托自然现成，成为杜诗的一大特色。就诗体而言，杂言和五七言古律、绝句、歌行也都无不臻其极至。其七律最有创造性，留待下节详谈，这里着重谈谈他的五律和绝句。
五言律诗自初唐以来逐渐成熟，成为盛唐最流行的一种诗体。杜甫受其祖父影响，在五言排律和律诗方面造诣尤其精深。他的排律主要用于干谒，大都写得典雅凝重，章法因人而异，辞藻丰赡，曲尽其意，奠定了他以才力见长的功底。五律则精工凝练，气象宏放，名篇特多。如《望岳》：
岱宗夫如何？齐鲁青未了。造化钟神秀，阴阳割昏晓。
荡胸生层云，决眦入归鸟。会当凌绝顶，一览众山小。
这首诗不仅高度概括了泰山象征造化伟力和代谢变化的壮美景色，而且表现了把大自然的浩气都纳入胸怀的豪情，在观望名山的兴会中，寄托了登上事业顶峰的雄心壮志，以及前程万里的乐观和信心。又如《旅夜书怀》：
细草微风岸，危樯独夜舟。星垂平野阔，月涌大江流。
名岂文章著，官应老病休。飘飘何所似？天地一沙鸥。
星空平野使人想到宇宙的永恒，月影江流使人想到时间的流逝，而微风、细草、危樯、沙鸥等微小孤独的事物置于这无垠的星空平野之中，又使景物的这种对比，自然烘托出诗人漂泊在天地间的孤独形象。《登岳阳楼》：
昔闻洞庭水，今上岳阳楼。吴楚东南坼，乾坤日夜浮。
亲朋无一字，老病有孤舟。戎马关山北，凭轩涕泗流。
这首诗和孟浩然的《临洞庭》都是咏洞庭湖的绝唱，如果说孟诗主要还是注重形容洞庭水势的浩大，那么杜甫则超出视野的局限，着眼于洞庭分裂吴楚的地势和涵蓄乾坤的度量，以其可干造化的笔力和包容宇宙的襟怀，创造了比洞庭湖更为壮伟的诗境。他的五律既能取势高远，又善于体贴入微。如《春夜喜雨》：
好雨知时节，当春乃发生。随风潜入夜，润物细无声。
野径云俱黑，江船火独明。晓看红湿处，花重锦官城。
形容春雨如通人情，趁人毫无觉察时随风飘入暗夜，细细地滋润着万物，悄无声息，既生动地写出了雨的柔和细润之态，又把人们通常在春天盼望及时雨的喜悦心情贴切地表现出来。用字精妙，传神入化。
杜甫的绝句同样风格多变，像盛唐诸家一样，他也有风韵绝美的七绝，如《江南逢李龟年》：
岐王宅里寻常见，崔九堂前几度闻。正是江南好风景，落花时节又逢君。
岐王是唐玄宗的四弟，崔九是唐玄宗的近臣，都死于开元中。李龟年兄弟在开元年间以擅长音乐得宠，经常出入宫廷和王公贵族之门，安史之乱后流落到潭州。诗人晚年与他相遇，不由得勾起对于开元盛世的怀念。落花是暮春实景，令人想到一切繁华的衰谢和飘零，昔盛今衰之悲也就自在黯然不言之中了。这首诗是眼前景、口头语，含蓄蕴藉，风韵无限，典型的开元七绝风调。他的绝句也有不少色彩鲜明、构图精致的佳作，如著名的《绝句四首》其三：
两个黄鹂鸣翠柳，一行白鹭上青天。窗含西岭千秋雪，门泊东吴万里船。
黄鹂点缀于翠柳之中，白鹭排列于青天之上，形成色彩的鲜明对比；西岭的雪和万里桥的船虽是纳入了“窗含”和“门泊”两个画框之中，诗里所展现的时空却拓展到千秋万里之外。五绝《八阵图》更是高度凝练：
功盖三分国，名成八阵图。江流石不转，遗恨失吞吴。
八阵图在夔州鱼复浦平沙之上，传说是诸葛亮演练兵法的石堆，千年以来在江流冲击下岿然不动。诗人将诸葛亮建立三分之国的功业和八阵图的名声对举，由此处遗迹推及诸葛亮因对吴国失策而未完成统一大业的遗恨，字字顿挫，大气磅礴。
杜甫虽然融会古今、兼备众体，但还是以沉雄博大、悲壮瑰丽为主要风格。说诗者历来以“沉郁顿挫”形容杜诗的基本特色。这四字原是杜甫的自评。“沉郁”指文思深沉蕴藉，“顿挫”指声调抑扬有致。而沉郁又另有沉闷忧郁之意，因此后人以此四字来概括他的特色，便包含了深沉含蓄、忧思郁结、格律严谨、抑扬顿挫等多重内涵。他和李白都代表着盛唐诗歌创作的最高水平，但风格与李白恰好形成一个鲜明的对照，李白天才放逸，不拘法度，没有锤炼的痕迹；杜甫才学富赡，法度严谨，思力极其沉厚。两人都富于变化，但李白的变化在声情和辞藻，杜甫的变化在立意和格式。因此前人认为李白是天授的奇才，杜甫是人能的极致，称李白为“诗仙”，称杜甫为“诗圣”，确实概括了他们的主要区别。