一天，杜牧又到江边游玩，无意中在赤壁之下的泥沙中拾得一支尚未销蚀的折戟，上面的铭文隐约可见。他平生素好兵甲之事，于是亲自磨洗，辨识戟上文字，认定是三国赤壁之战时的遗物，遥想昔日孙刘联军破曹之事，杜牧感慨万千。为了纠正自己的祖父杜佑在《通典》中指蒲圻石头口为孙曹战地的错误，他以《赤壁》为题写诗云：

折戟沉沙铁未销，

自将磨洗认前朝。

东风不与周郎便，

铜雀春深锁二乔。

当年晚秋的一个雨夜，杜牧与友人在自己简陋的居室中一边喝酒一边下棋。夜深入静，雨暗灯残，不胜酒力的他只好罢棋谢客，孤枕独眠。待到酒醒，已是明日。他翻身起床，只见当年千军万马、激烈鏖战的赤壁，而今萧条冷落，唯有一位身披蓑衣的老头坐在雨中垂钓。强烈的反差，鲜明的对比，使之感慨不已，于是赋诗曰《齐安郡晚秋》：

柳岸风采影渐疏，使君家似野人居。

云容水态还堪赏，啸志歌怀亦自如。

雨暗灯残棋欲散，酒醒孤枕雁来初。

可怜赤壁争雄渡，惟有蓑翁坐钓鱼。

在黄州赤壁山的南边有一幢古建筑名为横江馆，那是东晋末年龙骧将军蒯恩为纪念三国赤壁之战与西晋龙骧将军王濬率领水军破灭东吴所修建的。赤壁之战时，兵屯西塞山的周瑜遣黄盖驱船横江东来火烧赤壁;王濬破吴时是由赤壁横江东去火烧西塞山前江上的铁索。二者皆含有“横江”之意，故蒯恩将馆名之为“横江”。杜牧有感于两件史实，题诗于横江馆壁曰：

孙家兄弟晋龙骧，

驰骋功名业帝王。

至竟江山谁是主，

苔矾空属钓鱼郎。

杜牧感叹江山依旧而英雄久逝，朝代数易而物主常新。当年，孙家兄弟与西晋的王溶都在此地创造出一番辉煌的伟业，至今让人钦慕不已;而今，就在这曾是“二龙争战决雌雄”的地方，其主人却是文韬武略满腹而无处施展、年已四十岁的“钓鱼郎”……

鸟林芳草远，

赤壁健帆归。

往事空遗恨，

东流岂不回。

这是杜牧《早春寄岳州李使君》诗中的四句。从诗的遣词用字来看，他对当年发生在这里的赤壁之战感慨万千：昔日叱咤风云的英雄皆随着时光的流逝日渐被人淡忘，然而曹操兵败的乌林、赤壁却总能让骚人墨客产生无尽地遐想……

会昌四年(844)九月，杜牧由黄州刺史迁池州刺史。自后，他再也没有来过黄州。一代文学大家虽然在黄州只有两年半的时间，但由于他那显赫的声名与他的那些不朽的诗文使得黄州赤壁声名大振。