La chanson prend la forme d'une supplique répétée, un homme suppliant celle qui le quitte de rester, offrant successivement des images toujours plus démesurées et poétiques, lui offrir des perles de pluie, réinventer le monde entier, s'il le fallait devenir l'ombre de son ombre. La progression émotionnelle, construite par vagues successives qui montent jusqu'à un sommet de désespoir avant de retomber, fait de cette chanson un modèle absolu de construction dramatique dans la chanson française.
La chanson devient immédiatement un classique, traduite en anglais sous le titre If You Go Away et reprise par Frank Sinatra, qui la juge cependant trop sombre pour son goût, ainsi que par Nina Simone dans une version personnelle marquante, contribuant à faire de Brel une figure internationalement reconnue.
Ne me quitte pas demeure l'une des chansons françaises les plus universellement connues et reprises au monde, sa construction dramatique et son intensité émotionnelle continuant d'en faire une référence absolue de l'art de la supplique amoureuse en chanson.