杜牧在家族中排行十三，因此根据唐人的习惯，被称为“杜十三”。杜牧政治才华出众，杜牧十几岁的时候，正值唐宪宗讨伐藩镇，振作国事。他在读书之余，关心军事，后来杜牧专门研究过孙子，写过十三篇《孙子》注解，也写过许多策论咨文。特别是有一次献计平虏，被宰相李德裕采用，大获成功。
长庆二年（822年），杜牧20岁时，博通经史，尤其专注于治乱与军事。杜牧23岁作出《阿房宫赋》。25岁时，杜牧又写下了长篇五言古诗《感怀诗》，表达他对藩镇问题的见解。此时的杜牧已经很有名气，作品流传。
大和二年（828年），杜牧26岁，进士及第。同年考中贤良方正直言极谏科，被授弘文馆校书郎、试左武卫兵曹参军。
大和七年（833年），杜牧被淮南节度使牛僧孺授予推官一职，后转为掌书记，负责节度使府的公文往来。京衔是监察御史里行。这时杜牧居住在扬州，特别喜欢宴游。大和九年，杜牧被朝廷征为监察御史，赴长安任职，分司东都。八月在东都洛阳上任。因此逃过了十一月的甘露之变的险恶风波。在这里他遇到了宣州市的故人张好好，写下了著名的《张好好诗》。在洛阳期间，由于职务清闲，他四处凭吊古迹，写下了不少诗篇。
大和九年（835年），杜牧三十三岁，由扬州赴长安就任监察御史。
开成二年（838年），杜牧入宣徽观察使崔郸的幕下，被召为宣州团练判官。
开成四年（839年），年底杜牧离开宣州，去长安任左补阙、史馆修撰。开成五年，杜牧升官为膳部员外郎。
会昌元年（841年），杜牧调任比部员外郎。
会昌二年（842年），外放为黄州刺史。杜牧外放的原因史书上并无记载，杜牧自己认为是宰相李德裕的排挤。而李杜两家为世交，李德裕为何不喜欢杜牧，有人认为是杜牧为人倜傥，不拘小节，与李德裕的理念不合；而且牛李党争，杜牧与牛僧孺私交甚好，可能被李德裕认为是牛党。后杜牧任池州、睦州刺史。为政能兴利除弊，关心人民。
会昌四年九月（844年9月)，杜牧迁池州刺史，这年四十二岁。池州治所秋浦县(今安徽贵池)。
会昌五年（845年)，七月，武宗下诏禁毁佛教。杜牧对于这一措施是很赞同的，后来他在宣宗大中年间作《杭州新造南亭子记》，详细叙述武宗禁毁佛教事。
宣宗大中二年（848年），得宰柏周墀的帮助，入为司勋员外郎、史馆修撰，转吏部员外郎。
宣宗大中三年（849年），就因为京官俸禄低，而难以养家请求外放杭州刺史，但是没有批准。
宣宗大中四年（850年），他被升为吏部员外郎。但是杜牧仍然多次请求外放湖州刺史，连上三启，终于应允了他的要求。但是也有人认为，杜牧请求外放并不仅仅是经济原因，而是不满意朝政，认为自己无法在朝中有所作为。同年秋天，杜牧到任湖州刺史。他在湖州凭吊前贤，结识诗友，作了不少诗。一年后，他又被内升为考功郎中、知制诰。到长安第二年，迁中书舍人。这段时期，杜牧重新整修了祖上的樊川别墅，并且闲暇之时经常在这里以文会友。
宣宗大中六年（852年），冬天病重逝世。
杜牧的文学创作有多方面的成就，诗、赋、古文都身趁名家，喜老庄道学。杜牧主张凡为文以意为主，以气为辅，以辞采章句为之兵卫，对作品内容与形式的关系有比较正确的理解。并能吸收、融化前人的长处，以形成自己特殊的风貌。杜牧的古体诗受杜甫、韩愈的影响，题材广阔，笔力峭健。杜牧的近体诗则以文词清丽、情韵跌宕见长。他的古体诗受杜甫、韩愈的影响，题材广阔，笔力峭健。他的近体诗则以文词清丽、情韵跌宕见长。七律《早雁》用比兴托物的手法，对遭受回纥侵扰而流离失所的北方边塞人民表示怀念，婉曲而有余味。《九日齐山登高》却是以豪放的笔调写自己旷达的胸怀，而又寓有深沉的悲慨。晚唐诗歌的总的趋向是藻绘绮密，杜牧受时代风气影响，也有注重辞采的一面。这种重辞采的共同倾向和他个人“雄姿英发”的特色相结合，风华流美而又神韵疏朗，气势豪宕而又精致婉约。
林建略《晚唐诗人杜牧之》认为，杜牧的诗可分为两大类：一是豪迈的，一是香艳的，前者“或为遣愁，或为吊古，或为感怀之作，多是用一种拗峭的笔调写成，立意奇特”；后者“大半是用一种清新的笔调来轻描淡写的，所以便不至满纸都脂粉气了”。王叔箱《诗人杜牧》认为，杜牧的“文是那样的陈厚奇变，诗又是那样的英姿雄发”，“他的诗辞旖旎动人，拗峭过甚，正以如此，有时也就流入纤巧了。不过要知道，元镇、白居易、李商隐、温庭筠等都是与他上下同时，他既不愿效风行一时的元白所创作的元和体，又不愿效温李的晦涩；不得不自成一色，力矫时弊，立意必在奇辟。”缪钱《杜牧诗简论》认为，杜牧诗中俊爽的风格，能在峭健之中而又有风华流美之致，在晚唐是杰出的，在整个唐代诗坛中是独创的。这是杜牧平生忧国忧民的壮怀伟抱与伤春伤别的绮思柔情交织在一起而以艺术天才表现出来的特征。葛晓音《杜牧和他的诗歌》认为，“渴望为国立功的理想给杜牧的诗歌带来了丰富的想象和豪放的气概，但他的务实精神又使他的想象和比喻从不带有神仙世界的险怪色彩。”又由于杜牧在“以直达的语言表现对生活美的敏锐感觉”方面特具的天赋，“他总是能从日常的景色中发现独特的美，并找到某一种与意境最相和谐的情调，通过画面的巧妙组织表现出来。”王西平、张田《杜牧诗歌艺术美浅析》`认为，杜牧诗歌的艺术美在于具有“豪爽健朗的形象美”，“强烈坦荡的诗情美”、“清新明洁的意境美”。王西平《杜牧创作个性与艺术风格综论》指出，杜牧在表现上多用率真直赋；寓理于诗；用拗折法，而反说(翻案法)和设问则是杜牧拗变的主要手段，从而形成了豪爽俊健的风格。吴在庆《杜牧诗歌表现手法初探》认为，“他的诗歌之所以形象鲜明，富有感染力，这与他采用比喻、拟人、寓情于景、以景表情、对比等手法有更密切的关系。而翻案法、掉尾一波、设问深入、应用典故等表现手法对于开拓他诗歌的新意境，深化思想内涵，也不无作用。”“直抒胸臆、语法句式的倒置改变，这对于他古诗的豪爽劲健，惆搅不羁的风格有直接影响”，“而含蓄婉转、掉尾一波、寓情于景，以景表情、设问深入等更明显地有助于他绝句的远韵远神、流情婉转风格特色的形成。”
杜牧的古诗受杜甫、韩愈的影响，善于将叙事、议论、抒情三者融为一体，气格紧健，造句瘦劲，如《感怀诗》、《杜秋娘诗》、《张好好诗》、《李甘诗》、《郡斋独酌》、《雪中书怀》、《落中送冀处士东游》、《送沈处士赴苏州李中压招以诗赠行》、《池州送孟迟先辈》、《题池州弄水停》等，都是典型的例子。其中更常见的则是散文似的夹叙夹议。杜牧的古诗受韩愈的影响好发议论。但有时他用比喻、形象的语言进行议论，富有抒情胜。杜牧的古诗往往别有境界，写得古朴纯厚，雄豪健朗，如《池州送孟迟先辈》。晚唐诗风，气格卑弱，多是律诗、绝句，很少有人能作长篇古诗，杜牧的古诗在中晚唐诗坛上也是出类拔萃的，他的这一类诗作，和以“俊爽”见称的律、绝佳作，构成了他诗歌创作的三个主要方面。
杜牧的绝句数量与律诗相当，亦有很高成就，一向享有盛誉。管世铭《读雪山房唐诗序例》云：“杜紫微天才横逸，有太白之风，而时出入于梦得。七言绝句一体，殆尤专长。”`贺裳《载酒园诗话又编》云：“杜紫微诗，惟绝句最多风调，味永趣长，有明月孤映，高霞独举之象，余诗则不能尔。”“沈德潜认为杜牧绝句“托兴幽微”，可称盛唐绝之“嗣响”，把其特色概括为“远韵远神”。他的七绝成就最高，意境幽美、议论警拔、韵味隽永。咏史绝句，立意出奇，史识高绝。杜牧的写景抒情绝句，意境幽美，韵味隽永，于盛唐七绝之外，别开妙境。杜牧善于捕捉自然景物中美的形象，用绝句体小诗加以描写，含蓄精炼，情景交融，在短短的四句中，写出一个完整而幽美的景象，宛如一幅图画，如《江南春绝句》。
杜牧的律诗，其数量相当可观，在《樊川文集》中约有一百余首，加上《樊川外集》与《别集》，约为一百六七十首。他的律诗在全部诗作中占有重要的地位，其艺术成就也很高，尤其是七律。杜牧诗歌俊爽峭健、雄姿英发的风格在律诗中最为突出。后代诗评家都曾指出，“拗峭”是杜牧律诗的特点。宋代刘克庄《后村诗话》云：“杜牧、许浑同时，然各为体。牧于唐律中，常寓少拗峭以矫时弊。”明代杨慎云：“律诗至晚唐，李义山而下，惟杜牧之为最。宋人评其诗豪而艳，宕而丽，于律诗中特寓拗峭，以矫时弊，信然。”杜牧在律诗中之所以“寓少拗峭”或“特寓拗峭”的原因就在于如清人赵翼所说的：“自中唐以后，律诗盛行，竞讲声病，故多音节和谐，风调圆美。杜牧之恐流于弱，特创豪宕波峭一派，以力矫其弊。”拗峭，一方面是指用不依律体格律而加以变化的诗句所造成的陡直峻拔的气势；另一方面是指在律诗中所表现出来的与古体诗有某种相似的豪宕雄浑的意境。杜牧在律体中故作拗句，或出以古意，表现出一种劲直峻峭、气力健举的气势，以力矫诗坛平弱圆熟之风。杜牧的七律有较强的现实性，此外，杜牧的律诗时用古调，豪宕缠绵中别有一种古朴潇洒的风韵。
王西平、张田《略论杜牧的文和赋》较全面地论述了《樊川文集》中杜牧的文和赋，认为其主要特点是：一、笔锋犀利，寓意深刻；二、旁征博引，条分缕析，说理充分；三、议论和抒情相结合，议论中带有浓郁的抒情色彩；四、善于形象地描写、叙述，鲜明生动，富于真切感。文章又指出，可以从两方面看出他的文章从唐向宋过渡的印迹：一是开宋文明白晓畅之先河，二是奠定了骄散结合的文赋基础。寇养厚((论杜牧的散文》5指出杜牧的散文在思想内容方面所取得的成就，主要表现在政论谈兵的长篇政论文中，他们的艺术热点是：纵横设辩，文势充沛。结构严谨，推理周密。巧用偶句，散骄相辉。而他的一些记人叙事抒情状物的文章在艺术上也别开生面，独具匠心。文章最后说，“杜牧在继承韩愈所领导的古文运动优良传统的同时，又能独辟蹊径，自成一家。”吴在庆《杜牧与韩愈古文运动》认为，从杜牧的创作主张及创作实践看，他与韩柳、特别是韩愈的渊源关系是明显的。它主要表现在以下几个方面：一、在对待文章的意、气、辞的关系上，杜牧继承了韩柳的观点，又有所发展。二、杜牧提出的文以气辅的主张，也与韩愈所说的“气”的概念大体相同。三、在对待文章的词采章句、文体的形式上，也可看出杜牧对韩柳的继承和发展关系。文章最后指出，在晚唐时代，骄文随着文风的浮艳有所发展的情况下，杜牧却能反浮艳，坚持散体文的方向，力避用骄，实在比韩愈彻底。
杜牧有《樊川文集》二十卷，是其甥裴延翰所编，宋以后人又辑有《樊川外集》、《樊川别集》等等。四部丛刊本《樊川文集》二十卷、别集一卷、外集一卷，乃据翻宋雕本影印。又有清杨寿昌的景苏园影宋本，是杨守敬令书手从日本枫山官库藏本影摹的本子。此二本均可谓善本。通行本则有1978年上海古籍出版社出版的《樊川文集》。这部校点本是以四部丛刊影印明翻宋刊本为底本，并同景苏园影宋本对校，以《唐文粹》、《文苑英华》为参校，还参考了其他有关资料而成，本文以此为底本，所引用的杜牧诗文皆此本。杜牧诗，由裴延翰所编的《樊川文集》前四卷是可信的，但裴延翰手编《樊川文集》收得不全，因此到宋代就产生了《樊川外集》、《樊川别集》等补遗之作。清人冯集梧注《樊川诗集》，除这两个集子附录外，又增编了《樊川诗补遗》。1962年中华书局上海编辑所印冯集梧《樊川诗集注》时，又据《全唐诗》增加了《樊川集遗收诗补录》，因此现存题为杜牧诗者共有486题524首。
《过华清宫绝句》 《清明》 《赤壁》 《泊秦淮》
《山行》 《秋夕》 《江南春》 《题乌江亭》
《寄扬州韩绰判官》 《赠别（其一）》 《遣怀》 《过勤政楼》
《念昔游三首（其一）》 《念昔游三首（其二）》 《念昔游三首（其三）》 《沈下贤》
《长安秋望》 《齐安郡后池》 《题齐安城楼》 《初冬夜饮》
《屏风》 《屏风绝句》 《秋浦途中》 《题桃花夫人庙》
《将赴吴兴登乐游原一绝》 《题木兰庙》 《读韩杜集》 《兵部尚书席上作》
《送隐者一绝》 《南陵道中》 《叹花》 《金谷园》
《有感》 《怅别》 《紫薇花》 《七夕》
《登乐游原》 《鹭鸶》 《书怀》 《叹花》
杜牧律诗代表作品
《早雁》 《九日齐山登高》 《润州二首（其一） 《梅》
《题扬州禅智寺》 《村行》 《题宣州开元寺水阁》 《感怀诗》
《宣州送裴坦判官往》 《登九峰楼寄张祜》 《齐安郡中偶题二首》 《送国棋王逢》
《商山麻涧》 《题武关》 《卢秀才将出王屋，高步名场，江南相逢赠别》 《送刘三复郎中赴阙》
《羊栏浦夜陪宴会》 《送杜顗赴润州幕》 《河湟》 《旅宿》
《阿房宫赋》 《罪言》 《守论》
《原十六卫》
《李贺集序》
《上安州崔相公书》
《答庄充书》
《上周相公书》
《战论》 《上李太尉论边事启》
《上昭仪刘司徒书》
《上司徒李相公论用兵书》
《注孙子序》
《唐故岂府巡官裴君墓志铭》
《礼部尚书崔公行状》
《黄州刺史谢上表》
