山海关城平面呈四方形，城东面依附长城，围以南、北、西3面城墙，全城周长4363.5米， 城墙外部以青砖包砌，内填夯土，有城门4个， 东称“镇东”，西称“迎恩”，南称“望洋”，北称“威远”。有水门3个，居东南、西南、西北三隅，以泄城中积水。

天下第一关为山海关城的东门，又称“镇东楼”。系箭楼格式，楼分两层，城楼建筑， 上为歇山重檐顶，顶脊双吻对称，下为砖木结构。城楼上下两层共有68个箭窗。悬挂3块木质白地黑字“天下第一关”匾额， 楼内一层为原匾。“天下第一关”匾额，长5米多，高1.5米，每个字都1米有余，字为楷书，笔力遒劲浑厚，堪称古今巨作，相传为明代成化八年(1471年）进士肖显所写。

靖边楼位于山海关城东角与长城衔接的城面上，建于明代初年，与关城同建。历代多次重修，上为歇山式九脊重檐顶，下为砖木结构，楼体东面与南面山墙成直角，分上下两层，总建筑面积58.41平方米，共设箭窗56个。

牧营楼和临闾楼是分布在“天下第一关”城南北的两座建筑，为防卫屯兵之所。牧营楼在第一关城楼南侧，接东罗城南隅；临闾楼在第一关城楼北侧，接东罗城北隅。两楼均建于明代万历十二年（公元1584年）。建筑规格一致，为歇山脊重檐顶，砖木结构，楼分两层，脊高9.18米,楼长11.4米,宽6.72米, 上下两层共开箭窗 20个,二层设券窗3个。

罗城分东西两座，东罗城又名“老城”、“老门” ，是山海关城的城外城，明初筑有土城，万历十二年改筑为土筑砖包。西罗城是附在山海关城西关的建筑，系明代崇祯十六年巡抚朱国桢建。

威远城位于“天下第一关”城东一公里的欢喜岭上。《临榆县志》有载，俗名鸣咽城，城高三丈，正南为城门，上镌“威远”二字。城门外有小月城，高丈余。面西为门。相传此城为明山海关总兵吴三桂所筑。城早已坍毁，砖石俱失，惟余夯土墙。