Bố cục theo trình tự một chuyến đi biển của đoàn thuyền đánh cá đồng thời cũng là sự vận động của tự nhiên theo thời gian của vũ trụ từ hoàng hôn đến bình minh, bài thơ tạo nên nhiều bức tranh đẹp, lộng lẫy trong không gian rộng lớn của trời biển và theo trình tự thời gian như trên. (2 khổ đầu là cảnh đoàn thuyền ra khơi, 4 khổ tiếp là cảnh biển và đoàn thuyền đánh cá, khổ 7 cảnh đoàn thuyền trở về trong bình minh).
Bút pháp vừa tả thực vừa ẩn dụ, tượng trưng với cảm hứng lãng mạn. Cảnh vũ trụ vào đêm gần gũi và yên ả. Vũ trụ như ngôi nhà lớn vào đêm với những động tác cài then, sập cửa cũng như ngôi nhà thân thuộc của mọi người. Những thời khắc vào đêm, lúc tưởng như thiên nhiên và con người lắng lại nghỉ ngơi cũng là lúc khởi đầu chuyến ra khơi, cuộc lao động không ít vất vả của đoàn thuyền. Nhưng những ngư dân ra đi với khí thể hăm hở, hào hứng, cất lên thành khúc hát căng buồm cùng gió khơi.
Phần hai là bức tranh biển đẹp và tư thế con người lao động trước thiên nhiên, vũ trụ, vẻ đẹp lung linh, sống động của biển đêm...
Những hình ảnh được gợi ra từ hình dáng, màu sắc của những loài cá biển nhưng đã được trí tưởng tượng sáng tạo của nhà thơ truyền them vẻ đẹp, tạo thành những hình tượng nghệ thuật vừa thực, vừa kì ảo. Nếu như câu đầu chỉ liệt kê những loài cá để nói sự giàu có của biển, thì ở câu thơ thứ hai:
Cá song lấp lánh đuốc đen hồngĐây là hình ảnh rất đẹp tạo nên bằng sự quan sát và liên tưởng tinh nhạy. Con cá song thân dài và dày, trên vảy có những chấm tròn màu đen, màu hồng gợi ra hình ảnh cây đuốc lấp lánh dưới ánh trăng đêm và đàn cá song đang tung tăng bơi lội như hội rước đuốc tưng bừng – một hình ảnh lộng lẫy kì thú. Từ ý thơ này mà Chế Lan Viên viết:
Con cá song cầm đuốc dẫn thơ về. Câu thơ “Cái đuôi em quẫy trăng vàng choé” vừa làm sống động cái quẫy đuôi của con cá vừa ánh lên màu vàng phản chiếu dưới nước hoà hợp với màu đỏ và đen trong câu thơ trên để hoàn thành một hoà sắc lung linh như tranh sơn mài. Câu thơ cuối diễn tả sự cảm nhận về nhịp thở của vũ trụ trong đêm: nhịp thuỷ triều và những con sóng dập dờn; bầu trời đêm chi chit sao chiếu xuống mặt biển như là sao lùa nước Hạ Long...Trong bao la của đại dương trời nước, hình ảnh đoàn thuyền – hình ảnh con người lao động, không hề nhỏ nhoi, đơn độc mà lớn lao ngang tầm vũ trụ và hài hoà với thiên nhiên... Cảm hứng lãng mạn và thủ pháp phóng đại, tượng trưng đã tạo những hình ảnh kì vĩ. Về người lao động (công việc đánh cá và người lao động được thi vị hoá, kì vĩ hoá). Không nên tìm ở đây sự miêu tả chính xác, cụ thể công việc và những nỗi vất vả, khó khăn nặng nhọc của người dân chài, mặc dù điều đó là có thực, rất thực.
Sự hài hoà giữa con người và thiên nhiên còn được thể hiện ở sự nhịp nhàng giữa sự vận động tuần hoàn của vũ trụ với trình tự công việc lao động của con người. Khi đoàn thuyền đánh cá ra đi thì thuyền ta lái gió với buồm trăng, tức là trăng mới lên ngang cột buồm với con thuyền. Khi đoàn thuyền thả lưới, nhịp với công việc lao động của con người là những chuyển vận của thiên nhiên: biển, trăng, sao như cùng hợp lực với con người. Tác giả đã chọn thời điểm rất đẹp để kết thúc công việc đánh cá. Đó là lúc rạng đông và rạng đông cũng trở nên rạng rỡ hơn với những khoang thuyền đầy ắp cá.
Qua những bức tranh đẹp và khoẻ khoắn về thiên nhiên và lao động trong Đoàn thuyền đánh cá, tác giả đã thể hiện niềm vui tin vào con người lao động và cuộc sống mới của đất nước trong thời kì mới bước vào xây dựng chủ nghĩa xã hội trên miền Bắc nước ta, cuối những năm 50 thế kỉ XX. Sự hài hoà giữa con người và thiên nhiên và xã hội mà Huy Cận khao khát kiếm tìm thì đến thời kì này mới tìm thấy trong cuộc sống mới và đó chính là nguồn mạch mới được khơi dậy trong thơ Huy Cận.