金長城的建筑結構與歷代長城的不同之處在于,其設計為外壕內墻形式。城墻上附設烽燧、馬面,并在墻內側密布戍堡,整體布局嚴謹,配套設施完善,防御功能極為強大。這種設計不僅能夠大規模駐軍,進攻和防守兼備,幾乎達到了理想的防御狀態。
金長城的防御體系包括長城界壕和邊堡關隘兩大部分。
長城界壕的主體結構由城墻、壕塹、馬面(建在城墻上用于哨兵或放箭)、烽燧組成,而邊堡關隘則包括戍堡、邊堡和關城等。長城界壕的基本設計是挖掘一條塹壕,阻礙敵馬沖擊,并在塹壕內側壘筑長墻。根據地勢、功能和重要性,分為一壕一墻段、兩壕兩墻段、兩壕三墻段等,外側輔助墻體主要有防洪墻和防火墻,輔助壕則用于排水。多墻多壕的設計有助于分散壓力,減輕主城墻和主塹壕在戰時的負擔。主城墻外側的馬面間距通常為80至120米,突出墻外4至5米,高出墻身1至2米,用于警戒和射箭,專家推測馬面上最初可能設有簡易建筑以遮蔽。在金界壕各段遺址中,長墻底部寬度通常超過10米,頂部寬度約2米,采用土石堆筑、夯筑或夯土筑造。碾子山段和甘南段的遺址還發現了烽燧(烽火臺),主要用于觀察和傳遞信息。主塹壕與主城墻之間的距離約為20米。
邊堡關隘是金朝戍邊軍隊的駐扎地,按形制和地理位置分為戍堡、邊堡和關城。戍堡大多位于界墻內側,以長城作為一面墻壁,其余三面另行筑墻,有些也獨立成堡,平面多呈方形,邊長約30至40米,用于駐守士兵。邊堡則選址在河谷交匯處的臺地上,距離長城因地形而異,平面為正方形,邊長120至180米,外圍增設馬面,南墻中央設有門戶,部分加筑甕城,堡內中心夯筑高臺建筑,作為軍官辦公和居住之處,周圍是士兵的生活區域。關城設于長城界壕穿越交通要道之處,通常位于河谷開闊地,長城上設有開口,外圍筑有甕城,內側加筑三面圍墻,邊長約30至40米,內部不設住宅建筑。