Le récit suit Daniel Quinn, veuf et écrivain de romans policiers, qui signe sous le pseudonyme de William Wilson et dont le héros se nomme Max Work. Un appel le prend pour un détective, Paul Auster ; il se glisse dans ce rôle. Son client, Peter Stillman, le jeune, a été enfermé enfant par son père, érudit à tendance religieuse, qui s'intéresse au langage originel ; Quinn doit surveiller ce père à sa sortie de l'hôpital.
Le livre garde les gestes du polar (filature, carnet, planque), mais l'enquête tourne en rond et l'identité de Quinn s'érode. L'auteur lui-même entre dans le livre sous son propre nom. Don Quichotte, la tour de Babel et le langage d'avant la chute fournissent des motifs récurrents.
Le roman rencontre d'abord des obstacles éditoriaux, puis établit, avec la Trilogie complète, la réputation internationale d'Auster. On y a vu un renouvellement du roman policier par la métafiction, et le livre est souvent cité comme un texte de référence de la fiction américaine contemporaine. La traduction française, publiée dès 1987, a contribué à faire d'Auster un auteur très lu en France.
Il a connu des prolongements inattendus pour un texte aussi abstrait : la bande dessinée de Karasik et Mazzucchelli (1994), qui prolonge l'ambiguïté par le dessin, puis une adaptation théâtrale d'Igor Mendjisky en 2024.
Cité de verre montre ce que le roman policier peut devenir lorsque le mystère n'est plus un puzzle à résoudre mais une question de soi. Sa brièveté, sa clarté et son humour en font une porte d'entrée idéale vers Auster, et l'un des textes les plus représentatifs de la fiction postmoderne américaine. Il reste lisible comme une enquête, et plus inquiétant à la deuxième lecture, quand on voit comment tout se dérobe.