La partie gauche de la composition est occupée par la promenade d'Argenteuil, rythmée par les ombres portées des arbres qui la longent. A l'arrière-plan se trouve le pont routier avec, à chacune de ses deux extrémités, un pavillon de péage. A droite, au premier plan apparaît le ponton d'un établissement de bains, puis un lavoir. Une place importante est accordée au ciel bleu traversé par les nuages. Comme l'a noté Daniel Wildenstein, Monet a pris quelques libertés avec le motif. Il ne représente que cinq arches au pont qui en comptait en réalité sept et surélève les pavillons du péage.
Par son animation, ce Bassin d'Argenteuil rappelle les scènes de plage de Sainte-Adresse ou celles des bains à la Grenouillère à Bougival avant 1870. Mais il s'agit ici d'une oeuvre particulièrement accomplie, qui inaugure brillamment une série féconde puisque la période d'Argenteuil constitue l'apogée de l'impressionnisme.