在诗歌创作上，杜甫很注意向古代先贤如屈原、陶渊明、嵇康等人学习，吸收他们诗歌创作上的长处，结合自己的生活实践以及诗歌创作的经历，形成自己沉郁顿挫，铿锵凝重的诗歌特色。
杜诗之沉郁，从杜甫个人经历来说，在很大程度上来自内心深处的生命忧患。由于杜甫人生面临着多方面的压力：为了仕进，他忍受着身心的煎熬，人格因而磨炼成熟；做官时，他面临致君与制于君的矛盾，最终被排挤出政治中心；流放时，他抒忧国忧民之悲愤，写饥寒流离之遭遇……这些不幸而又复杂的遭遇决定了杜甫内心深处有着巨大的生命忧患，强烈的忧患感使他吟出了让人心碎的、真实动人的诗篇，因此决定着他的诗歌那种沉郁顿挫的文学风格。
与杜甫深沉复杂的情感相适应，杜诗的诗艺也变化多端。杜甫在诗歌创作上吸取前人的创作经验，但又超越前人。他采用了以赋为主，间用比兴的表现手法，尤其是句法的突破传统，意象的超越时空，更是走到盛唐诗人的前面。中国古典诗歌的句法，一向是以承转通顺，近于散文的句法为主，即因果与文法上呈自然的趋势。而杜诗，尤其是杜律中的句子，不但做到精炼浓缩，而且在因果与文法上有意尝试颠倒，进行大胆的自觉意味的革新。最典型的是《秋兴八首》之“香稻啄余鹦鹉粒，碧梧栖老凤凰枝”。这种句子，其安排组织全以感受的重点为主，而并不考虑句法是否通顺。这是在破坏中创新，自出惊人之语的表现之一，为律诗开拓出了一种超越写实的新境界。杜诗的句法变化莫测，新构迭出，它包括炼字的含蓄与惊警，句法音节与意义的矛盾，语词的倒装错综，对句的相互发明，句意的转折跌宕，以及以文为诗的倾向……均发人所未发。加上深厚的思想内容，从而形成沉郁顿挫的美学风格。
将杜甫那些有着极度沉郁风格的诗歌分类，可以归为四大类。一是写国家与人民的不幸遭遇，二是写朋友的不幸遭遇，三是写个人的不幸遭遇，四是对历史的慨叹。艰难的时世，穷困的生活，历史的深思，使诗人有太多的忧愁：边愁、客愁、乡愁、穷愁、旅愁、孤愁、春愁、晚愁、愁苦、愁思、愁痛、愁疾、愁恨、愁绪……敏感的心灵因沉重的忧愁而更加敏感，使得他在诗歌风格上变得更加沉郁。
在国难与人民的困苦面前，杜甫诗歌沉郁顿挫的风格重要是表现出了一种沉痛、悲愤与道义的责任。如在《自京赴奉先县咏怀五百字》中写道：“穷年忧黎元，叹息肠内热。”这是对人民苦难的深沉悲痛与热切的关注，正如屈原的“哀民生之多艰，长太息以掩涕兮”。而“朱门酒肉臭，路有冻死骨”，则表现了对贫富对立的深层愤慨。在《兵车行》中有：“君不见青海头，古来白骨无人收。新鬼烦冤旧鬼哭，天阴雨湿声啾啾。”显得沉痛与悲愤，且于悲愤之中更有一种力量。
安史之乱爆发后，杜甫在《悲陈陶》中有：“野旷天清无战声，四万义军同日死。”对官军的惨败于无声处现沉痛之惊雷。《春望》中有：“感时花溅泪，恨别鸟惊心。”这是对国破家亡的悲痛心情的写照。《石壕吏》中有：“存者且偷生，死者长已矣。”在《去蜀》一诗中有：“安危大臣在，不必泪长流。”因国家危难而泪水长流。这些表现国家与人民不幸的诗歌沉郁之至，仿佛和着诗人的血泪吟出来的。
杜甫表现朋友不幸遭遇的沉痛之诗也很多，对朋友不幸遭遇的无限同情与悲愤。如对好朋友郑虔，杜甫在《醉时歌》中有：“德尊一代常坎坷，名垂万古知何用！”当郑虔不幸被贬时杜甫写下了：“万里伤心严遣日，百年垂死中兴时。”表达了因郑虔遭贬而自己内心的沉痛与惋惜。对李白，杜甫在《梦李白二首》中有：“死别已吞声，生别常恻恻”，“君今在罗网，何以有羽翼”，“冠盖满京华，诗人独憔悴”。在写给曹霸的《丹青引》中有：“途穷反遭俗眼白，世上未有如公贫。但看古来盛名下，终日坎缠其身。”对诗人的人格才华的颂扬和不幸命运形成强烈的冲突，更增强了悲愤之感，从而形成沉郁顿挫之风格。
在表现自己的苦难与不幸遭遇的时候，杜甫的诗歌则带有一种悲苦与怨恨。如在《投简咸华两县诸子》中写道：“长安苦寒谁独悲？少陵野老骨欲折。”杜甫所吟出的是深入骨髓的寒冷的感觉，仿佛能听到骨折之音，呜咽之语。在《同诸公登慈恩寺塔》中有：“自非旷士怀，登兹翻百忧。”这是在安史之乱前困顿长安的深刻忧愁的写照。在《曲江三章章五句》中有：“吾人甘作心似灰，弟侄何伤泪如雨。”在困居长安，前途无望心似寒灰之时，看到弟侄因自己而忧伤不觉泪落如雨。在《醉时歌》中有：“但觉高歌有鬼神，焉知饿死填沟壑。”表达了一种至痛的悲愤。在《赠卫八处士》中有：“明日隔山岳，世事两茫茫。”这是乱世中生离死别之痛。乱世之中的生生别离，与死别有何异！在阆州时作的《天边行》一诗中，有：“九度附书向洛阳，十年骨肉无消息。”表明了战乱时代消息阻隔，亲人生死别离无所知的惨状。在《登高》一诗中有：“万里悲秋常作客，百年多病独登台。艰难苦恨繁霜鬓，潦倒新停浊酒杯。”这种拔山扛鼎式的悲歌，把诗人内心的苦痛渲染到了登峰造极的程度。这些个人不幸遭遇，使杜甫不胜悲苦，歌吟动地哀，因此诗歌也沉郁顿挫。
对于历史，杜甫往往也在诗歌中寄予了很多的悲愁之感。如在《蜀相》一诗中的“出师未捷身先死，常使英雄泪满襟”，表达了对诸葛亮出师未捷而长逝的悲叹。在《八阵图》中有“江流石不转，遗恨失吞吴”，说诸葛亮以失策于吞吴为恨。在《登楼》一诗中有“可怜后主还祠庙，日暮聊为梁甫吟”，这是对古今历史所寄托的深沉哀叹。在《古柏行》中有“志士幽人莫怨嗟，古来材大难为用”；在《秋兴八首》中有“闻道长安似弈棋，百年世事不胜悲”，对长安百年历史的兴衰产生强烈的悲叹之感。
从杜甫的诗可以看出，他的沉郁顿挫的风格是在对世事的强烈悲感中形成的，即以悲为核心，将自己内心的种种情感表现出来。在这些具有沉郁顿挫风格的诗歌中，杜甫也注重诗歌的音调美，而且讲究严格的工整对仗，音韵跌宕，吟来有一种铿锵顿挫之感。尤其是句法的突破传统，这是杜甫在继承前人的诗歌创作中有所突破的结果。盛唐本来是一个音乐高峰，因此盛唐之音也渗透到了诗歌中，盛唐诗歌是能够入乐谱，供人们传唱的。但在杜甫之前，这种盛唐之音是没有规矩和格律的，杜甫突破了前人的传统，为了便于后世的学习与创作，杜甫在诗歌创作上将诗歌的磅礴气势加上一种形式上的严密约束和严格规范，使后世在诗歌创作上有法可依，诚如李泽厚先生在《美的历程》中指出的“（杜诗）沉郁顿挫、深刻悲壮、磅礴气势严格规范在工整的音律对仗中”，从而在音律上形成了沉郁顿挫的美学风格。
总之，杜甫诗歌风格的形成来自对人世的深刻体验，来自对历史的反思，来自对前人的艺术的继承与创新。