Поэма Ариосто построена как продолжение поэмы Боярдо. Он начинает повествование с того момента, на котором оно обрывается у Боярдо, выводит тех же персонажей в тех же положениях. Вследствие этого Ариосто не приходится знакомить читателей со своими героями. Справедливо было замечено, что для Ариосто поэма Боярдо как бы играла роль традиции, из которой эпический поэт берет своих персонажей и сюжетные мотивы.
Ариосто заимствует у Боярдо также и приемы сюжетного построения своей поэмы. Композиция «Неистового Роланда» основана на принципе неожиданных переходов от одного эпизода к другому и на переплетении нескольких линий повествования, получающих подчас необычайно причудливый, почти хаотический характер. Однако хаотичность поэмы Ариосто – мнимая. На самом деле в ней царит сознательный расчет: каждая часть, сцена, эпизод занимает строго определенное место; ни одного куска поэмы нельзя переставить на место другого, не нарушив художественной гармонии целого. Всю поэму в целом можно сравнить со сложной симфонией, которая кажется беспорядочным набором звуков только немузыкальным или невнимательным слушателям. Это тот самый принцип «свободного романа», о котором в свое время будет писать Пушкин, имея в виду «Евгения Онегина».
В сложном и многоплановом сюжете «Неистового Роланда» можно выделить три основных темы, которые сопровождаются множеством мелких вставных эпизодов.
Первая тема – традиционная, унаследованная от каролингского эпоса – война императора Карла и его паладинов с сарацинами. Эта тема внешне охватывает весь лабиринт событий, изображенных в поэме. В начале поэмы войско сарацинского царя Аграманта стоит под Парижем, угрожая столице могущественнейшего христианского государства. В конце поэмы сарацины разбиты, и христианский мир спасен. В промежутке изображено бесчисленное множество событий, участниками которых являются рыцари обоих враждебных войск. Уже один этот факт имеет немалое композиционное значение в поэме: он связывает разрозненные нити ее эпизодов. Самая тема борьбы христианского мира с мусульманским не имеет для Ариосто того принципиального значения, какое он получит впоследствии у Тассо, например. Поэтому многие эпизоды войны он трактует шутливо, иронически.
Вторую тему поэмы составляет история любви Роланда к Анджелике, являющейся причиной безумия главного героя, что и дало название всей поэме. Роланд следует по пятам за ветреной и жестокой красавицей-язычницей, становящейся яблоком раздора между христианскими рыцарями. Во время своих скитаний Анджелика встречает прекрасного сарацинского юношу Медора, тяжело раненного. Она ухаживает за ним, спасает его от смерти и влюбляется в него. Роланд, преследуя Анджелику, попадает в лес, в котором незадолго до этого Анджелика и Медор наслаждались любовью. Он видит на деревьях вензеля, начертанные влюбленными, слышит от пастуха рассказ об их любви и сходит с ума от горя и ревности. Безумие Роланда, изображенного, в согласии с традицией, самым доблестным из рыцарей Карла Великого, является как бы наказанием за безрассудную страсть к недостойной его Анджелике. Эта тема разработана Ариосто с подлинным драматизмом и местами с психологической тонкостью. Однако финальный эпизод этой истории носит комический характер: утерянный Роландом рассудок Астольфо находит на Луне, где рассудок многих людей, потерявших его на земле, хранится в склянках, на которых наклеены ярлыки с именами владельцев.
Третья тема поэмы – история любви молодого сарацинского героя Руджеро к воинственной деве Брадаманте, сестре Ринальдо. От союза Руджеро и Брадаманты должен произойти княжеский дом Эсте; поэтому Ариосто излагает их историю особенно обстоятельно. Эта тема вводит в поэму чрезвычайно обильный сверхъестественный, фантастический элемент.
Помимо трех основных тем в поэме содержится множество более или менее крупных эпизодов, в которых участвует огромное количество лиц. Общее количество персонажей поэмы доходит до двухсот. Среди них встречаются волшебники, феи, великаны, людоеды, карлики, необычайные кони, чудовища и т. д. Чередуя эпизоды, Ариосто смешивает серьезное с шутливым и непринужденно переходит от одного тона повествования к другому; стили комический, лирический, идиллический, эпический перемежаются в зависимости от хода того или иного рассказа. Ариосто боится однообразия и монотонности, а потому он часто в одной части объединяет трагическое с комическим. Так, в 43-й песни печальная история смерти Брадаманты стоит рядом с двумя шутливыми рассказами о женских обольщениях.