Cuốn sách được kết cấu thành ba phần chính: - Lời đề dẫn của người biên soạn: giới thiệu tổng quát về tác giả Trần Duy Vôn cùng tác phẩm của ông; khảo cứu văn bản Hà thành thi sao và khái quát giá trị chính về mặt nội dung của tác phẩm. Phần phiên âm, dịch chú 270 thi phẩm được lựa chọn từ tác phẩm Hà thành thi sao. Phần phụ lục tuyển chọn thêm 29 bài thơ đặc sắc, trực tiếp viết về Thăng Long - Hà Nội; nguyên bản "Hà thành thi sao" và một số hình ảnh về Hà Nội xưa.