在流传过程中，这首诗曾产生了两个版本，另一个版本的第一句是“黄沙直上白云间”，第四句是“春光不度玉门关”。历代学者对第一句争论尤多。理由主要是在玉门关不可见黄河，只能常见黄沙。并认为，可能是最早传抄时手写草书之“沙”字被人误当为“河”字，之后以讹传讹所致。许多人还以玉门关当地扬风之时常见黄沙连天景象以证“黄沙直上白云间”绘景贴切之妙。关于这句诗，民国时期的藏书家叶景葵认为：“诗句有一字沿讹为后人所忽略者，为《凉州词》‘黄河远上白云间’，古今传诵之句也，前见北平图书馆新得铜活字本《万首唐人绝句》，‘黄河’作‘黄沙’，恍然有悟，向诵此诗，即疑‘黄河’两字与下三句皆不贯串，此诗之佳处不知何在!若作‘黄沙’，则第二句‘万仞山’便有意义，而第二联亦字字皆有着落，第一联写出凉州荒寒萧索之象，实为第三句‘怨’字埋根，于是此诗全体灵活矣。”《唐人绝句精华》也说：“此诗各本皆作‘黄河远上’，惟计有功《唐诗纪事》作‘黄沙直上’。按玉门关在敦煌，离黄河流域甚远，作‘河’非也。且首句写关外之景，但见无际黄沙直与白云相连，已令人生荒远之感。再加第二句写其空旷寥廓，愈觉难堪。乃于此等境界之中忽闻羌笛吹《折杨柳》曲，不能不有‘春风不度玉门关’之怨词。”
有人认为，由于缺乏王之涣到过玉门关的证据，其《凉州词》究竟是写其亲到玉门关的观感，还是凭想象的自由发挥，就无法确知，这使得《凉州词》“黄河”与 “玉门关”的关联成为悬疑，到底是“黄河”还是“黄沙”也成了不解之谜。历史上曾经至少有四座玉门关。第一座大约建于西汉武帝时，约废于东汉光武帝建武二十七年，关址在今甘肃省敦煌市西北。第二座大约建于东汉至和帝年间，关址在今甘肃省酒泉地区的玉门镇，距西汉所筑第一座玉门关四百多公里。第三座是隋朝的玉门关，关址在今甘肃省锁阳城。第四座是唐朝的玉门关，关址在今甘肃省锁阳城附近。这几处玉门关，无论哪一座都距黄河有上千里之遥。依王之涣所处时代，他在《凉州词》中所说的玉门关当为唐代的玉门关，这里也肯定见不到黄河。