国家都城
国都，是皇帝和王朝中枢机构所在地，是全国统治的心脏，因而，历代封建统治者都对他的位置、规模以及内部布局等极为重视。不仅要使它符合军事方面的需求，而且要使它符合政治和经济等各方面的需求。从宏观上说，地理形势、交通状况等各方面，必须有利于和便于控制全国。从微观上说，地形条件、工程设施等各方面，必须有利于长期防守，当然也必须有利于对内部可能发生的叛乱进行防范。
秦至周显王十九年（前350）孝公徙都咸阳，直至秦统一全国，始终以咸阳为国都。咸阳位于关中渭河之滨，史称：“名山耸峙，大川环流，凭高据深，雄于天下”；或说它“阻山河四塞，地肥饶，可都以霸”。由于渭河河床北移造成的严重破坏，咸阳城墙及护城河等的具体情况，今日已难以搞清。目前仍保留较好的部分仅有城中宫殿区。在东西长6公里、南北宽2公里的咸阳塬地区，分布有一系列的大型宫殿台基遗迹。每个基址的夯土台，都长宽数十米。如其中的1号宫殿台基，长60米，高6米。宫殿区附近，散布有铜器和铁器作坊的遗址。
西汉国都长安城
西汉建国之初，高祖刘邦仍选咸阳为国都。但因咸阳城已被项羽放火焚毁，所以在渭水之南重建都城长安，与原咸阳城隔水相望。刘邦选在渭水之南，也有加强都城与函谷关以东广大地区联系的考虑，因这里的交通条件，远比渭水之北便利。
长安城的建设，是分为三次完成的。汉高祖刘汉长安城遗址平面示意图邦在位时（前206~前195），将秦始皇的离宫（兴乐宫）改建为长乐宫，在长乐宫西又修建了未央宫，并在两宫之间，修筑了武库。汉惠帝在位时（前194年~前188），才开始在周围构筑外城城墙及护城壕等工程。工程作业是分段、分期进行的。大约是从西北角起，先筑西墙，再筑南墙，又筑东墙，最后方筑北墙。据《汉书·惠帝纪》载，当时曾征调长安300公里内的农民和诸侯王、列侯的奴徒来修筑城墙。构筑一面城墙，需要14万5千人劳动一个月，每年征调一次徭役，用了近5年的时间，才筑完四面城墙。在筑墙的同时，还修建了城内的商业区、东市和西市。至汉武帝在位时（前140~前87），于长乐、未央两宫之后，又修建了明光宫、桂宫及北宫，于城西修建了建章宫，并扩建了上林苑，开凿了训练水军的昆明池。至此，都城的修建全部完成。
1956年和1957年，曾对长安城的城墙及城门进行了勘察和发掘，以后勘察工作一直未断，迄今仍在继续进行中。长安城的平面形状，基本上为方形。但由于是先建长乐、未央二宫，后建城墙，城墙必须迁就二宫位置，所以南城墙有数处曲折；北面因受河流等地形的限制，因而北城墙也有数处曲折。《三辅黄图》说“城南为南斗形，城北为北斗形”，不过是后世附会之言，并非事先有意筑成这种形状。1957年及1962年勘察时，大部分城墙犹高出地面，东城墙和南城墙保存较好，虽已倾圮，仍连续不断；西城墙和北城墙保存较差，有不少断缺之处。据实测：东城墙长约6000米，南城墙长约7600米，西城墙长约长安城城门城壕平面示意图4900米，北城墙长约7200米，四边总长25700米左右，合汉代62里强，基本上与《史记·吕后本纪》、《索引》引《汉旧仪》所记长安城周围63里相符。城墙剖面下宽上窄，倾斜度内外侧均约11度左右。基部宽12~16米，高度在12米以上。与《三辅黄图》所记“城高三丈五尺，下阔一丈五尺，上阔九尺”不符。城墙全部用黄土夯筑而成，极坚固。城墙外侧有宽约8米，深约3米的壕沟围绕，与《三辅黄图》所记“广三丈、深二丈”相近似。城门处的城壕稍向外部突出。城壕上架有木桥，以便出入。
长安城每面有3个城门，四面共12个城门。经发掘发现，城门是按照严格的制式设计的，每个城门有3个门道，每个门道各宽8米，减去两侧立柱所占的2米，实宽6米。在霸城门内发现当时的车轨遗迹，宽1.5米，每个门道恰好容纳4个车轨，3个门道共可容车轨12。张衡《西京赋》描述长安城门，“三途夷庭，方轨十二”（薛综注：“一面三门，门三道，故云三途，途容四轨，故方十二轨”），从发掘中得到了证实。城门门道的间隔，有两种形制；一种间隔4米，如直城门、宣平门等；一种是间隔14米，如西安门、霸城门等。
城门全未用砖，而是两壁直立的阙口，在门道两侧沿边排列几对石础，石础之上立木柱，再在其上架横梁建门楼。城门地下还埋有排水涵洞。涵洞宽1.2或1.6米，高1.4米，系用砖、石砌筑。城内积水通过大街中的排水沟，经城门涵洞排入城外壕沟。
城内共有8条大街，均为直线。各大街宽度基本相等，均为45米左右。每条大街，又分为三条平行道路，各条道路之间，挖有宽约90厘米、深约30厘米的排水沟。中间道路称为“驰道”，宽20米，专供皇帝行走；两侧道路宽12米，供官吏及平民行走。班固《西都赋》所说的“披三条之广路”，即指此。
城内各宫，均筑有宫墙，实际上形成内城。长乐宫宫墙周长为1万米左右，面积约6平方公里，占长安城总面积的六分之一；未央宫宫墙周长为8800米，面积约5平方公里，占长安城总面积的七分之一。由于该二宫先于构筑外城城墙前修建，所以推测当初主要考虑的是其防卫性能，厚度均在20米以上。因宫墙绝大部分已经夷平，无法准确地判断其高度，但未央宫西宫墙尚保留一小段，其残高竟达11米，由此判断当时宫墙高度应在此数之上。未央宫前殿基台，南北长约350米，东西宽约200米，北端最高处在15米以上，是全城的制高点。
武库是保管国家武器装备的仓库，是重要的城防设施之一。长安城内的武库，也修有围墙。整个平面为长方形，东、西墙各长320米，南、北墙各长800米。内部中间有一隔墙，分为东西两院。东院有4个仓库，西院有3个仓库。其中最大的长230米，宽46米，面积在1500平方米以上。库房内，紧密地排列着放置兵器的木架，木架虽已腐朽，但木架的础石仍然存在。至今仍有残存武器，如戟、矛、剑、刀、镞及铁甲等。
东汉国都雒阳城
东汉国都雒（洛）阳，原为西周时成周城，战国时改称雒阳。该城位于今河南洛阳市东15公里处。北靠邙山，南临洛河，东汉雒阳城平面示意图不仅有天然屏障，而且扼交通要冲。东汉光武帝刘秀建国之初，被选作国都，并逐渐扩大城池的范围，增筑城墙，大约在汉元帝建昭元年（38）前后，城墙及城门的修建工程方才告竣。东汉所筑城墙，东、西、北三面，尚残留于地面上。1962年进行考察时，有的地段城墙残高犹达7米以上。南面城墙，因洛河改道冲毁，已无遗迹可寻。但与文献对照考证，当在今洛河河道中央。
雒阳城墙与长安城一样，全为黄土夯筑而成，异常坚固。据钻探了解：城东墙基部厚14米，西城基部厚20米，北墙基部厚25米。可能西、北两面，在筑成后，又有加强。据实测，东墙残长3900米，西墙残长3400米，北墙全长2700米，南墙应为2460米。如按南墙在河道中央计算，则东、西墙应各增300米，这样，全城周长为1.3万米，合汉代约31里，与《晋元康地道记》所记“城南北九里七十步，东西六里十步”的数字，基本符合。全城平面呈长方形，南依洛河，其他三面，城外当有外壕。
雒阳城门和长安城一样，也是每面3门，共12门。城门也是3个门道。构筑形制基本相同。大街一般宽40米。据《太平御览》引《雒阳记》说：“宫门及城中大道皆分作三，中央御道，两边筑土墙高四尺余外分之，惟公卿、尚书章服从中道，凡行人皆行左右。”说明洛阳大街虽和长安一样也是一分为三，但不是以排水沟隔开，而是改为以土墙隔开，规定也较西汉有所放宽。
《周礼·考工记》说：“匠人营国，方九里，旁三门，国中九经九纬，经涂九轨，左祖右社，面朝后市，市朝一夫”，是一种理想化的都城规划。根据实地勘察和发掘的资料，战国前的各国都城，除鲁都曲阜城和楚都纪南城稍有近似的格局外，其他各国都城均与此说不符。但此书在汉武帝时被发现后，对以后的都城建设，却有极为重大的影响。西汉长安城和东汉雒阳城，很大程度上是在这种设计思想指导下营建的。
郡县城池
郡县，是秦、汉王朝地方行政领导机构所在之地，也是一个地区的统治中心，有的还是重要的军事基地或据点，因而，根据郡县的性质、地位、人口数量和经济发展的情况不同，其城池的位置、工程的规模和范围的大小也就有所不同。一般说，除少数战略要点及经济特别发达的若干大城市外，一般郡县城池的规模，都比战国各国都城小得多。
两汉司隶部的河东郡，是长安、雒阳北部的重要战略基地，也是京畿地区大的郡城之一，下领24县。其郡治即在前曾提及的、原战国魏前期的国都安邑故城，但郡城的城池，却只利用了原城的西南一隅，面积不足原安邑城的1/3。
再如两汉的鲁国（秦时为薛郡治），治所即前曾提及的先秦鲁国国都曲阜城。但它新筑的城池，也是仅仅利用了鲁旧城的西南一隅，面积不足原故城的1/2。
又如汉司隶部河南郡的河南县，是京畿地区的大县。它在洛阳东周王城中所筑的新城，周长约5400米，基宽6米左右，总的面积不足原王城的1/4。
从目前发现的汉代郡县城池遗迹来看，一般郡县中最大者面积达5平方公里，稍小者则在1平方公里以上，但更多的不足1平方公里。如1956年发掘的河北武安县午汲古城，即相当典型。该城位于武安东北，是汉代冀州魏郡的武安县城，系当时的大县。城墙为东汉时新建或重修，黄土夯筑而成，墙宽8~13米，现存残高3~6米。全城呈方形，四边各长800米，面积约为0.64平方公里。
一般郡县的主要防御工程，有夯土城墙一道，宽10米左右，高8米左右，城墙顶部大致宽5米，外侧有高约1米左右的女墙，有的还有垛口。城四面各有1门，门上有城楼，门外有的有瓮城，四角拐弯处建有敌楼。城外有宽窄不等的壕沟1道，有的利用河流修改，形成护城河。城内有沿城的环城路和登城的梯道。
边陲城池
边陲郡县，大多是出于军事需要而设置的。所以它的军事性质特点较为明显。城池的范围，比内地一般郡县小些。有的城池是修于原来的居民点上，有的是移民守边，在荒野上修建的。有的使用时间很长，与内地郡县城无甚差别。城内有官署，有居民，但也有一些属于临时军事性质的，时用时废，这种城池的构筑，一般较为简单。不论何种城池，一般都是据险扼要，构筑在易守难攻，或必须坚守的交通要道处。根据战略、战术地位的重要程度和人口、兵力的数量，城池的范围大小不同。
幽州右北平郡，是西汉北方的军事重镇。郡治即今辽宁省宁城县黑城古城。该城位于老哈河上游北岸、老哈河两条支流——黑里河和五十家子河汇流处的三角地带，距宁城县所在地天义镇60余公里，与辽宁陵源、河北平泉县交界。自古以来，这里就是我国北部草原牧区通往内地的交通要道。1976年对该城遗址进行了发掘。该城系西汉时修建，平面呈长方形，有内外两城。内城东西长750米，南北宽500米。现存城墙残高八九米，墙基宽15米。城四面中央，各有城门1座，门宽7米。门外筑有瓮城，瓮城东西长50米，南北宽33米。瓮城门设在顺城墙的走向上，必须转90度角才能进入城内。外城沿内城北城墙向东西延伸，然后向南转弯。除南城墙东南部有一段被老哈河冲塌外，其他城墙轮廓基本清楚，有的地方高出地面一二米。城墙东西长1800米，南北宽800米。
西河郡之美稷县，是西汉属国都尉的驻地，也是东汉初期匈奴中郎将的驻地，后来南匈奴内附，便长期移驻于此，系汉王朝北部边陲的重要军事基地。该城位于正川河东岸，河谷两侧高崖屏立，谷中宽广，是南北交通要道。城墙遗迹，宛然犹存，现存残高尚有超过4米的。城址略呈方形，东西宽360米，南北长410米。
边陲郡县的城墙，一般都是夯土筑成，除极少数例外，通常只开一个城门。城的平面有三种形式：
方形或长方形。只有一道城墙，大致每边长420~600米。如内蒙古磴口市的布隆淖古城、内蒙古奈曼旗的沙巴营子古城等。以沙巴营子古城遗迹为例：城址平面为方形，现存东、西、北三面的城墙，每边长450米，残高4米左右，夯土版筑，细密坚实。北城墙上有敌楼两座，据发掘资料表明，敌楼系两层木结构的建筑。西、北两面城墙没有城门，东城墙偏南处有一豁口，宽3.5米，有路土厚45厘米，显系城门遗址。南城墙已被牛亡牛河冲毁，无法探明是否有门。城中偏北处有高台建筑遗迹，为官署所在之地，其西有手工业作坊及居民区。此城初建于战国，秦和西汉时期继续使用，东汉时废弃。该城为秦汉时何城，现尚未能确定。
呈“回”字形。城有内、外二重，方形。外城每边长通常在1000米左右，内城在城中间，每边长约200~250米。官署设于内城，屯戍军队及居民等居于外城。如内蒙古包头市的三顶帐房古城（九原郡治城），内蒙古和林格尔的塔布秃古城等。塔布秃古城，即汉定襄郡武泉县城。该城外城南北长约900米，东西宽约850米。城墙系黄土夯筑而成，宽约9米，残高一般为2~3米，高处达6~7米。东、西、北三面没有城门，仅南墙中央有一城门。内城位于中央稍偏北处，为正方形，四边各长230米。北墙距外城北墙250米，南墙距外城南墙420米。城墙残高亦为3~7米。外城南北墙和内城东西墙，顶部有高低不平的土丘，连续不断，似为雉堞遗迹。内城为官署所在，居民区集中于内城以南部分。该县城北距长城仅30余公里。
内城位于外城一隅，城池范围更小于“回”字形城池。如内蒙古托克托的哈拉板申古城、内蒙古呼和浩特的二十家子古城等。1959年，曾对二十家子古城（即汉定襄郡的安陶县城）进行了大规模的发掘，外城平面方形，每边长460~475米，黄土夯筑而成。北城墙西段已毁，东、西、南三面和北墙东段保存尚好。内城在城内西南隅，每边长300~320米，也是夯土筑成。城内有官署及炼铁场、陶器窑及居民建筑遗迹。
沿北部边陲的郡县城池，多数有内、外两道城墙。这当然是由它们所处地位及军事性质所决定的，但也和晁错的建议有密切关系。晁错在上书文帝说“守边备塞”乃“当世急务”时，曾提出在边陲地区，择“要害之处，通川之道，调立城邑……”，“为之高城深堑，具蔺石，布渠答（障碍），复为一城其内，城间百五十步”，深得文帝嘉许，所以文帝之后，内、外城之制，成为主要形制。
朝鲁库伦石城平面实测图北部边陲的城池，城墙大多夯土筑成，但在取土不易的地方，特别是纯军事性质的屯戍据点小城，也有石块砌筑的。如内蒙古乌拉特后旗的朝鲁库伦古城，就是一座纯军事性质的小石城。该城位于乌拉特后旗的西北、高勒布桑旦赛拉河西畔的大戈壁滩上。石城平面呈方形，南北长127米，东西长125米。城墙砌垒整齐，基宽5.5米，墙高约3米，顶宽2.6米。城墙四角向外凸出，凸出的部分也较方正，约25平方米。城门开于东墙，门道宽6.6米，外筑瓮城，长14.5米，城门南向。城门内两侧，城墙四角两侧及南墙、西墙中部，都筑登城梯道，每个台阶宽1.1米。城内西南隅，还有一小内城，方形，每边长约65米左右。城内出土大量铜镞，并有冶炼手工业所用小坩埚及铜渣，说明有些简单的兵器，如箭镞等是就地制造的。据《史记·匈奴列传》记载，汉武帝太初三年（前102），“使光禄徐自为出五原（内蒙古包头西北）塞数百里，远者千余里，筑城障列亭至庐朐”；又《汉书·地理志》五原稠阳县（包头境）条下注：徐自为所筑列城，“北出石障得光禄城，又西北得支就城，又西北得头曼城，又西北得虖河城，又西得宿虏城”。在北部边陲有许多城池的遗迹，至今仍皆保留，其数目远远超过上述五城。据调查者推测，认为朝鲁库伦古石城可能为宿虏城。
秦代长城
战国末期，正当秦始皇积极进行统一战争，中原地区战争方酣之时，原来被赵将李牧歼灭10万余骑、远遁漠北不敢侵扰赵边的匈奴，乘秦、赵无暇顾及之机，向南扩展。至秦始皇消灭六国之际，匈奴已南逾阴山，越过黄河，占领了河南地（内蒙古河套地区）及其以东的九原、云中诸郡部分地区，并不断抢掠陇西、北地、上郡各地，不仅劫掠人畜财物、破坏当地人民的生产和生活，而且也严重地威胁着秦都咸阳及整个关中地区的安全。
秦始皇在灭六国后的第一年（前220），即亲自到西北边陲地区进行视察。由咸阳出发，先至陇西郡（甘肃临洮），然后沿秦昭王长城走向，巡视了北地郡（甘肃庆阳西南）及鸡头山（宁夏隆德东）地区。回咸阳后立即派内史蒙恬率一部兵力进屯上郡（陕西榆林南），负责西北边防，并进行北击匈奴、收复失地的战备工作。
秦始皇在二十八年、二十九年（前219、前218年）连续出巡内地，视察了原韩、魏、齐、楚及赵国地区的情况，采取了一系列巩固统治的措施，如下令“坏诸侯之城”，即毁掉妨碍统一的、原各国所筑内地长城军事据点，以及“收天下之兵，聚之咸阳，销锋铸烗以为金人十二，以弱黔首之民”，防止人民用以反抗秦王朝。公元前215年，秦始皇再次巡视北部边疆，先至碣石（辽宁绥中东南），尔后沿原燕长城和赵长城走向，经右北平（天津蓟县）、渔阳（北京密云西南）、上谷（河北怀来东南）、代（河北蔚县东北）及雁门（山西右玉东南）各郡到达上郡。在向蒙恬了解了当面敌情及战备状况后，认为中原局势已经稳定，平定百越的战争也已接近尾声，于是决定将战略主要方向转向威胁最大的匈奴，下令蒙恬率军30万进击匈奴。他的作战指导是首先收复河南地，尔后再北渡黄河，收复高阙、阴山，将匈奴驱逐至阴山以北地区。
当年冬收复了河南地，次年春主力由九原（内蒙古包头西）北渡黄河，迅速攻占了高阙、阳山（狼山）及阴山地区。另一部秦军西渡黄河，也攻占了贺兰山，匈奴北逃漠北。秦始皇在阴山地区设置了34县，重建九原郡，又迁内地居民3万到北河、榆中（内蒙古鄂尔多斯市伊金霍洛旗一带）屯垦。为巩固北部边陲防务，防止匈奴再度入边袭扰，根据匈奴骑兵机动性强、来去迅速的特点，沿袭战国时秦、赵、燕的国防战略方针，修建了西起临洮、东至辽东的浩大军事防御工程——万里长城。
《史记·匈奴列传》记载：“秦灭六国，而始皇帝使蒙恬将三十万之众北击胡，悉收河南地，因河为塞，筑四十四县城临河，徒适戍以充之……因边山险，堑溪谷，可缮者治之，起临洮至辽东万余里”。历来不少学者，根据“可缮者治之”的记述，认为秦始皇时所修长城，主要是利用原秦昭王、赵、燕所筑长城，加以修缮和使其联结起来。其实，以当时情况推断，秦王朝拓地甚广，远已超出原来长城范围，如仍沿用旧城，则无法发挥应有的防御作用。特别是西段，尤其如此。秦昭王长城，现已经实地勘察证实，是由陇西向乐北经宁夏、陕北至内蒙古。河南地恰好弃置于该长城之外，而这个方向，又正是秦始皇的主要战略方向。假如仅沿用秦昭王旧长城，将蒙恬收复的河南地和新建各县及移民置于防线之外，根本不从军事工程的角度考虑加强这一主要方向的防御，似乎难以令人信服。当然，长城不是边境线，是根据战争的需要，选择最有利的地形而构筑的线式防御工程，一些地方行政机构的设置，并不受长城的约束，在长城之外有县，并不奇怪，如陇西郡的枹罕县等就设于长城之外。但这种情况不过是个别的、或出现在次要方向的，秦长城确实掩护着极为广大的地区。再让我们来看看历史的记载。《史记·秦始皇本纪》有“三十三年……西北斥逐匈奴，自榆中并河以东，属之阴山，以为三十四县，城河上为塞……筑亭障以逐戍人”的记载，这段文字表明了沿用秦昭王旧长城之说与历史事实不相符合。事实上，秦长城不仅西段已由秦昭王长城向西推至黄河一线，就是北段，也并非仅将赵、燕长城联结起来，而是于赵、燕旧城之北地区新筑了近1000公里的长城。
关于秦长城西段的具体位置，由于尚未得到考古勘察的证实，各家之说，都是据古籍叙述推断而来。又因古籍文字极为简略，有的甚至相互牴牾，所以说法并不一致。我们认为这段长城主要是利用洮河和黄河为自然屏障，以亭、障为支撑点，堑削山崖，增修堤防，并联结各点而修建的线式防御工程，和周威王十八年（前408），秦简公沿洛河而修建的长城相同。对西而言，它是秦昭王长城的第一防御地带；对北而言，它是大青山南麓原赵长城防线的第二防御地带。它南起于今临洮，与秦昭王长城南端联结，沿洮河向西北永清、黄河与洮河交会处，再沿黄河经兰州、靖远、中卫、中宁、吴忠、灵武、陶乐、乌海、磴口，然后转东至达拉特旗以东，基本上与秦昭王长城北端相连。
位于内蒙古及河北境内的中段长城，过去大多认为是在张家口附近地区，将原赵、燕长城联结起来，并加以修缮，就是蒙恬所筑的秦长城。但通过近年来的考古勘察调查报告却可以看出，秦长城并不如此简单。它不仅利用了原赵、燕长城，而且还在其以北修筑了新的长城，形成大纵深、有多道阵地的防御工程体系。
中段长城的走向和具体位置是：最北一道西起内蒙古杭锦后旗西南的敖龙布鲁格附近地区（汉时为鸡鹿寨），向西北行，至石兰计山口（高阙）与原赵长城相结，由今固阳、原赵长城东端，继续向东延伸，经武川北至察哈尔右翼中旗一带。另外又从更北的四子王旗开始，向东经商都、化德、康保、太仆寺旗，越闪电河，再经多伦、围场、赤峰、敖汉旗、库伦旗进入辽宁境内。
秦长城的东段，尚未进行全面勘察，目前多数人认为是从辽宁阜新地区与原长城联结。
汉长城
陈胜、吴广领导的农民大起义，导致秦王朝的覆灭。接着又发生了刘邦、项羽争夺全国领导权的楚汉战争，直到汉高帝五年（前202），项羽在垓下之战中失败自刎后，汉高祖刘邦才重新统一了中国。与此同时，我国北部的匈奴族，也在冒顿单于领导下，以武力统一了我国北部蒙古，建立起一个东尽辽河、西逾葱岭、南临阴山、北抵贝加尔湖、有“控弦之士三十万”的强大奴隶制军事政权。公元前201年，冒顿率军南进，攻略马邑（山西朔县），“逾句注，攻太原，至晋阳（山西太原）下”，深入长城之内三四百公里。刘邦亲率32万大军北上迎击，因初战小胜轻敌，于次年初被包围于白登（山西大同东北15公里），几乎被俘，后以重礼行贿，才得以出围返回。汉王朝统治集团，重新估计了当时的形势，遂对匈奴采取和亲政策，实施战略防御。同时对内部采取发展生产、巩固统治的措施，整军经武，积蓄力量，作战略转变的准备工作。经过文、景两代的休养生息，至汉武帝时，社会经济已有了大的发展。不仅“人给家足”，“都鄙廪庾皆满”，而且“众庶街巷有马，而阡陌之间成群”，有了进行战争和组建骑兵大兵团的物质条件。汉武帝于是转变战略，开始实施反击。
汉武帝元朔二年（前127），匈奴进攻上谷、渔阳，汉武帝为争取主动，采取了胡骑东进、汉骑西击的方针，派卫青等率主力部队由云中（内蒙古托克托县东北）出发，沿黄河河套北岸西进，至高阙后折而南下，大破匈奴军，尽复河南地。于是“筑朔方，复缮故秦时蒙恬所为塞，因河而为固”。这次主要是修缮秦沿黄河长城及高阙一线长城，其目的不是满足于既得胜利，据秦长城实施防御，而是为进一步夺取阴山山脉做必要准备。阴山山脉地区，“东西千余里，草木繁盛，多禽兽”，匈奴军“依阻其中，作弓矢，来出为寇”。不夺取该山，仍难真正解决边境的安全问题。为了彻底击败匈奴，汉武帝一方面派遣使者出使西域，联合月氏、大夏和乌孙等政权，并“西置酒泉郡以隔绝胡（匈奴）与羌通之路”，一方面派卫青、霍去病等，率10万以上的骑兵大兵团，连续发动四次大的战役，远出长城之外两千余里，大破匈奴军，终于迫其“远遁，而幕（漠）南无王庭”。至此，作为匈奴南进的主要战略基地的阴山山脉，完全被汉王朝所控制。正是在这种形势下，为巩固已经取得的战果，汉武帝又下达了在阴山以北修筑长城的命令。
太初三年（前102），“汉使光录徐自为出五原塞数百里，远者千余里，筑城障列亭至庐朐，而使游击将军韩说、长平侯卫伉屯其傍使强弩都尉路博德筑居延泽上。”这条长城因位于阴山以北、原秦长城之外，所以历史上称之为“武帝外城”。过去对这条外长城没有进行过实地考察，所以其具体位置与走向鲜为人知。有人认为“远及兴安岭山脉”。有人认为根本不是长城外的又一道长城，而是一条与长城走向相垂直的一条行军道路，这条道路因深入匈奴腹地，不久就被破坏了。有人甚至根本否认有这条外长城。近年经实地勘察，证实了这条外长城的存在。它是由两条近似平行的长城组成的复线长城。两城之间的距离为5~50公里左右。南面的一条起自武川县境内，西越乌拉特中旗、乌拉特后旗向西北方向延伸，进入蒙古人民共和国境内。北面的一条，东起达尔罕茂明安联合旗，西经乌拉特中旗和乌拉特后旗，伸入蒙古人民共和国境内，再转向南与内蒙古额济纳旗境内汉长城相连接。
汉武帝在修建外长城的前后，随着军事力量的向西发展，由河西至西域之间也逐渐修建了长城。据《史记·大宛列传》记载，元狩间（前122~前117）“汉始筑令居（甘肃永登西北）以西，初置酒泉郡以通西北国”，元封元年（前110），击破姑师，“于是酒泉列亭障至玉门矣”。又《汉书·西域传》载：太初年间（前104~前101）攻大宛后，“自敦煌西至盐泽（新疆罗布泊），往往起亭”。根据这些记载看，这个防御河西走廊、保障“丝绸之路”安全的防御工程，是从永登直至罗布泊。但工程的具体位置、走向如何，它们是长城还是仅仅是烽燧列亭，从文献中难以得到明确答案。不过由于近年疏勒河流域大批汉简的出土，对这个工程的情况有了初步的了解。可以肯定，该工程的主体是长城，位置走向大致是由令居北至古浪有一段，又从武威经民勤至当时的休屠泽（民勤东北今已无）再转向西南，经永昌西去，经山丹、张掖、高台沿黑河、纳林河北上至额济纳旗（汉时居延）；在北大河与纳林河交会处，另有一条向西的长城，经安西沿疏勒河过敦煌西至玉门关。至于玉门关以西至罗布泊，据实地考察，仅有绵延不断的烽燧线，没有长城。但发现过罗布泊后，沿库鲁克塔格山南麓、孔雀河北岸，西北经沙漠至库尔勒的丝绸古道旁，还有一条烽燧线，直至库车西北止。烽燧结构与甘肃境内的略同。
另外在河北承德地区、内蒙古赤峰地区及辽宁朝阳地区，近年又发现一条西汉时期的长城。其走向为西起隆秦汉长城示意图化县滦河南岸的郭家屯，向东南经隆化县城南，再东北行入内蒙古宁城境，沿老哈河上游支流黑里河，经喀喇沁旗进入辽宁建平境，转向东南至榆树林子的卧佛寺古城。这条长城的东段，即在辽宁、内蒙古境内约250公里的一段，城墙有石砌、夯土与土石结合三种形式。墙宽一般为3米左右，墙外有宽约3~4米的外壕。每隔1.5公里左右，建有一座敌台。台为圆形，直径约15~30米之间。另在城墙内外制高点上，共筑有120余座烽台；内侧重要地点，还筑有障城8座。河北境内的西段，绝大部分都和玉门关以西情况相同，只有烽台线，没有城墙。据《汉书·匈奴传》记载，公元127年，汉武帝在修缮“秦时蒙恬所为塞”的同时，“亦弃上谷之斗辟县造阳（内蒙古正蓝旗南、闪电河东）地以予胡”，可能就是那时又重新构筑的。
总的来说，汉武帝时所修长城，较秦长城更有所发展，除修缮了秦长城外，还增建了外长城和河西长城，总长度达到1万公里，是我国历史上最长的长城。而且在主要战略方向上，都构成为多道阵地编成的大纵深防御工程体系。
隋代的长城及运河
隋长城
隋王朝扫灭了中原割据势力，结束了南北朝对立局面后，虽然中国内地得以统一，但北方的突厥、契丹、吐谷浑等少数游牧民族却发展壮大起来，不断向经济发达的中原地区攻扰、抢掠，威胁着隋王朝统治的安全。当时隋王朝的国防战略是防御为主，认为“得其地不可而居，得其民不忍皆杀”，所以实行“有降者纳，有违者死”的两手政策，采用“严治关塞，使其不敢南望”的方针。因而仍沿袭秦、汉以来的措施，令“缘边修堡障、峻长城以备之”。
据《隋书》记载，从开皇元年至大业四年（581~608）的27年间，隋王朝曾动员大批民工，7次修筑长城。如开皇三年（583），“城榆关”（河北秦皇岛西）。同年又令崔仲方“发丁三万，于朔方（内蒙古鄂尔多斯市白城子）、灵武（宁夏陶乐县境）筑长城，东至黄河，西拒绥州（陕西绥德），南至勃出岭，绵亘七百里；明年上复令仲方发丁十五万，于朔方以东缘边险要筑数十城”。又如大业三年（607），“发丁男百余万筑长城，西距榆林，东至紫河（山西左云西苍头河）”。次年再“发丁男二十余万筑长城，自榆谷而东”等。综观隋代各次所修长城，主要走向及位置，大致为由今宁夏灵武经陕西横山、绥德，越黄河后经山西离石北、岚县境抵居庸关，再经密云、蓟县、卢龙至秦皇岛海边。
隋代所筑长城，多系利用前代长城旧址加以修缮，所以修筑次数和动用劳力虽多，但每次实际作业时间却很短，多未超过一个月。如开皇元年、六年、七年和大业三年（581、586、587和607）各次修城，文献均明确记载为“二旬而罢”。因而，隋代修筑长城的规模，与秦、汉相差甚远。
唐代前期，国力强盛，拥有精锐、强大的骑兵部队。李世民采用军事进攻与政治争取相结合的国防战略，主张在边疆战略要点部署重兵集团，待机机动，保卫边防，反对建筑线式防御工程。如他说：“隋炀帝不能精选贤良，安抚边境，惟解筑长城以备突厥，情识之惑，一至于此。朕今委李世勣于并州，遂使突厥畏威遁走，塞垣安静，岂不胜远筑长城耶”。再加以唐王朝统治区较前有所扩大，势力范围远及西域，前代所筑长城，大多已失去其原有作用，所以在唐这一代，从总的方面说，基本上没有修筑新的长城，也很少利用旧的长城。但在某一时期，于局部地区也还曾有利用旧城或新建长城的情况。
如武则天执政时期，突厥又不断攻扰唐王朝北部边境。周圣历元年（698），突厥可汗默啜曾进攻妫（河北怀来东北）、檀（北京市密云）等州，扬言欲取河北，进陷定州（河北定县）、赵州（河北赵县）。为应付外扰，唐王朝曾命张说主持修建了妫州以北一段新长城，并修葺了该地区的旧长城。
隋运河
隋王朝灭陈后，江南地区的地方士族势力并非甘心臣服，不断起兵反隋；人民群众的起义斗争，也接连不断。由于政治重心设在北方，“关河悬远，兵不赴急”，隋炀帝杨广于是营建了东京（河南洛阳），并且动员大量民工，修建了由东京直达江淮、沟通南北的大运河，以便在有警时能够快速反应，及时机动军队和运输军需，从而加强对江南地区的控制。同时还有利于将江南的赋税运至东京，用以巩固政权。
隋炀帝所开运河，共三大段。一大段是由洛阳至江都，大业元年（605）修竣。自洛阳引谷水、洛水至黄河，再由荥泽（河南郑州北）引黄河水、疏通莨荡渠故道，经浚仪（河南开封）、宋城（河南商丘南）、夏丘（安徽泗县）至盱眙入淮河，这一段称通济渠。然后由山阳（江苏淮安）引淮河水疏通邗沟故道经高邮至江都入长江。这一工程，当年秋季竣工，“水面阔四十步（约60米），通龙舟；两岸为大道，种榆柳，自东都至江都二千余里，树荫相交”。
另一大段是由洛阳至涿郡（北京），大业四年（608）修。当时因“将兴辽东之役，自洛口开渠达于涿郡，以通运漕”。这一大段称永济渠。由荥阳北汾水入黄河处，与汾水相通，经新乡、汲县、黎阳（河南浚县东北）、洹水（河北魏县西南）、临清（河北临西）、清河、东光、长芦（河北沧州西）至今天津入潞水，再由雍奴（天津武清西北）直达涿郡。全长1000余公里。
再一大段是由延陵（江苏镇江）至余杭，大业六年（6I0）修，称江南运河。由延陵引长江水经曲阿（江苏丹阳）、晋陵（江苏常州）、无锡、吴县入浙江境，再经今嘉兴直达余杭入钱塘江，全长400余公里。
除此三大段之外，隋文帝早在开皇四年（584），还曾命宇文恺率水工凿渠，引渭水从大兴（陕西西安）至潼关入黄隋运河图河，名广通渠，亦名富民渠，全长150余公里。这样，以京师大兴、东都洛阳为中心，南至余杭，北至涿县的大运河便完全贯通。这在军事、政治上，可起到有利于军事行动和控制全国的作用。至于在经济、文化上，更起了南北交流、促进发展的重大作用，对历史影响甚大。所以唐宰相李吉甫在《元和郡县志》中评价修筑运河说：“隋氏之作虽劳，后代实受其利”。
隋炀帝即位后，为掌握地理地形、社情民俗等方面的第一手资料，曾亲率军队连年至江淮地区及北部边疆巡视，并根据各地实际情况进行军事部署。如他登基的第二年（大业元年），开始巡历江淮，到达江都。第四年又因“自蕃夷内附，未遑亲抚，山东经乱，须加存恤”，而为“安辑河北、巡省赵、魏”，到达榆林郡（内蒙古准格尔旗东北黄河南岸处）。第五年至五原，出塞巡长城。第六年又巡河西至陇西、狄道（甘肃临洮），在西平（青海乐都）“陈兵讲武”，并在金山（青海西宁北）亲自指挥军队，在车我真山（青海祁连南、大通山北）击降吐谷浑仙头王以下10余万人，并前出至张掖。第七年再至江都，第八年至涿郡……隋炀帝数年巡视，解决过有关国家安全方面的一系列重大问题。仅就军事工程方面而言，为便于军队机动，他除决策修筑运河外，还曾下令修建“驰道”。如大业三年，“发河北十余郡丁男凿太行山，达于并州（山西太原），以通驰道”等。
野战筑城
秦、汉至隋、唐时期的野战筑城，与战国时期基本相同，没有大的发展变化。军队进行作战行动时，通常都要在宿营地周围构筑环形防御工事，形成以堑壕、围墙为主体工程的营垒。在山地及不易取土的地区，则筑木栅为营垒。如汉建安十二年（前207），秦、楚巨鹿之战，项羽破釜沉舟、九战九胜时，前来援助秦军的各路诸侯军队，不下“十余壁，莫敢纵兵”。建安九年（前204），汉、赵井陉之战，“赵已先据地为壁”，韩信背水列阵，在赵军“空壁争汉鼓旗”时，汉奇兵“驰入赵壁”，大破赵军。再如魏孝昌三年（527），北魏与梁的涡阳之战，北魏援军“筑垒于（梁）军后”，“犄角作十三城”，梁军“衔枚夜出，陷其四垒”，终于战胜等等。这里所说的“壁”、“垒”、“城”，就是指的军队的野战营垒。由于野战营垒为临时构筑，一般都比较简单，又纯属作战行动的产物，所以通常在战争结束后，绝大多数的营垒被弃毁无存。但也有一些双方主力长期对峙时指挥中心所在的营垒，由于规模较大，又不断增筑加固，后来甚至基本形成与一般城池无异的工程。这类营垒，因城墙高厚，虽然于战争结束后被废弃，但有的至今仍有遗迹可寻。如汉王四年至汉高帝五年（前203~202），楚、汉成皋之战，双方对峙于广武山，刘邦和项羽都筑有坚固的营垒。据《荥阳县志》记载，山“上有东西广武二城，即楚、汉屯兵相拒处”；《河阴县志》说：“今……故城南垒尚存，犹可确指”。经实地勘察，二营垒在今荥阳东北23.5公里的广武山上。山的中间有一条南北方向的深沟，宽达800米，自沟底至山顶，高约200米，两岸均为悬崖陡壁，这就是历史上有名的鸿沟。楚、汉两城垒北临黄河，经长期冲刷侵蚀，北部城墙已大半塌入水中。汉军营垒（汉王城）东西长1200米，南北仅存300米，墙宽约30米，残高一般为6~7米，最高处仍有10米。楚军营垒（楚王城）东西长1000米，南北残存400米，墙宽26米汉王城与楚王城遗址平面示意图，城角有建堡遗迹，宽达70米。城墙残高也是6~7米，最高处有达15米者。二城均为夯土筑成。由于这是两座纯军事性质的营垒，所以城中未发现任何建筑遗迹，没有一砖一瓦，也没有任何民用器物，仅出土一些铜镞。
至唐代时，关于军队行军宿营建垒的记载较为详细。“凡军行营垒，先使腹心（指指挥部参谋人员）及向导”，率先遣部队，提前去预定宿营地区勘察地形，选择营地，划定所属各单位营垒具体位置，并设立标志，“然后移营”。
在营地的选定上，唐统治集团极为重视。要求选在“左有草泽，右有流泉，背山险，向平易，通达樵采，牧饮相近之地”，以利于警卫、防守和便于人、马生活。还提出8种地形“不堪安营”，规定若遇此类地形时，应“急过勿留”。概括起来，主要有三条：一是不要在山的顶部或四周水泽的高地以及孤立无险的高地上修筑营垒。因为这样虽然符合居高临下、易守难攻的原则，但军队机动不便，易被敌军围困，有被断绝水源、粮源的危险。二是不要在低洼之处、特别是附近即有高山的低处筑营。因为这样虽然可能获得水草之利及机动之便，但地形不利防守，且有遭受水淹的危险。三是不要在河川山谷要冲之口及柴干草深之处筑营。因为这样虽然有控制要路和马草丰富之利，但风口及深草之处易遭火攻。除此之外，还指出寻找水源的方法。如说“军行砂碛咸卤之中，有野马、黄羊踪寻之有水；乌鸟所集处有水；地生葭苇芦菰蒲之处，下有伏泉（地下水）；地有蚁壤之处下有伏泉”等。这也是构筑野战营垒不可忽视的一个重要方面。此外，为了解决部队饮水，唐代还创造了“渴鸟隔山取水法”。将大竹杆打通竹节，相互连接，用麻、丝、油漆封牢接头，利用虹吸原理，通过高地将水引至营地。这是我国古代物理学在军事工程中的运用。
总的营地选定之后，即具体划分所属各军的营地位置。唐军的战斗编组，按《卫公李靖兵法》记载，通常“诸大将出征，约授兵二万人，区分为七军”。即“中军四千人”，“左右虞候各一军，每军二千八百人”，“左右厢各二军，军各二千六百人”。宿营时，一般中军立一大营，下属6军，每军分立3营。全军以中军大营为中心，按不同的排列方式将18个营垒配置于中军营垒周围。如果地处“平原广泽，无险可侍，即作方营”。其排列方法，通常是指挥部所在的中军营垒筑于中央；左、右厢4军12营，分别筑垒于四面；左、右虞候2军6营，则筑垒于中军营垒之外的左前及右后对角处。如果有险可恃时，一般排列为“月营”。即中军大营营垒在中间，下属6军各营垒成“单列，面平背险，两翅向险如月初生”。即面对敌方成半圆形。各营相去中间，“亦各容一营”，各营结合部均在远射兵器控制之下，可相互以“火力”或兵力进行支援。
唐军规定，拔营出发时，前卫部队先行，派出“精骑骁勇，搜索数里”，并在险隘之处的侧方，派出停止的警戒分队，以“精兵四向要处防御”，掩护本队通过。还要派出类似调整哨的“候骑”，在沿途特殊地形处，设置路标或发出调整信号。如遇“沟坑”举黄旗，遇“衢路”（歧路）举白旗，遇“水涧”举黑旗等，使部队预有准备，适当调整行军队形。
本队等各军出发之前，要将本部三分之二的战兵，部署在营垒“二三里外，当面布列”，“一如临阵”，以掩护辎重部队做拆除帐幕、装载物资等撤营工作。“待营中装束辎重讫”，再收队出发。部队到达宿营地时，同样要派出警戒部队，掩护各军安营筑壁。筑垒作业完成后，各营要派出“外探”（游动哨），一般一组为“五骑马”，“于营四面去营十里外游弋，以备非常，如有警急，奔驰报军”。此外，还要派出“外铺（潜伏哨）”，三、五人一组，在夜间“于军前或于军侧三、五里外稳便要害之处安置”，携带“一两面鼓”，不仅负监视敌情之责，还担负当敌军“犯大营”时，“鸣鼓大叫，以击贼后”的任务，主要起心理战的作用。
如果在宿营地“拟停三五日”时，则规定要在距营垒“一二百里”范围内“安置侞烽”。大致“每二十里置一烽”，还要派出骑兵游弋巡逻。上述情况表明人们对野战营垒的认识已提高到一个新的阶段。
随着战争的发展和步兵数量的不断增加，以及骑兵大兵团的建立，先秦时期曾长期担任军中主要兵种的战车兵，逐渐失去其往日的重要地位与作用。如西安秦始皇陵出土的兵马俑共约7000件，其中战车130辆，即使以每车8名战士计算，尚占总兵力的七分之一以上。而咸阳汉大将周勃及其子周亚夫墓出土兵马俑，2500件中仅有指挥车18辆。徐州西汉楚王墓出土兵马俑2300件中，战车更少，仅有指挥车1辆。这从一个侧面说明战车在战争中的地位已经下降。虽然如此，战车并未退出战争舞台。如魏太安四年（458），北魏文成帝拓跋濬进击柔然时，一次出动兵车15万辆，成为古代世界战争史上使用兵车数量最高记录。但它已由冲锋陷阵转变为运送辎重，同时仍然承担着活动野战营垒的重要任务。也就是说，仍如先秦一样，在地理条件或时间不许可掘壕筑垒时，则“阑车以为垒，推而前后，立而为屯”。如汉元狩四年（前119），汉武帝命大将军卫青等深入漠北进击匈奴，在接近敌军前，先“以武刚车自环为营”，然后派出骑兵与敌交战。再如晋咸宁五年（279），晋武帝派马隆进击鲜卑树机能时，他依照诸葛亮。“八阵图作偏箱车，地广则鹿角车营，路狭则为木屋施予车上，且战且前，弓矢所及，应弦而倒。”这又进一步将战车发展为机动、防护与杀伤力三位一体的活动堡垒了。就其原理及具备的要素而言，可以认为它是近代装甲车辆的先河。
秦、汉至隋、唐的水军，已极为发达。汉元鼎六年（前111）时，汉武帝派杨烍及路博德击南越时，就已能够利用舰载抛石机及强弩自珠江水面攻击番禺城，并能发射纵火器材。这一时期的主力舰——楼船及战舰蒙冲、斗舰等，都建有防御工事。如楼船上“建楼三重，列女墙、战格，树幡帜，开弩窗、矛穴，置抛车、垒石、铁汁，状如城垒”；斗舰亦“设女墙，可高三尺……船内五尺又建棚与女墙齐，棚上又建女墙”；“蒙冲以生牛皮蒙船、覆背……左、右、前、后有弩窗、矛穴。”公元281年，晋灭陈之战中，王浚所造大型战船，“连舫方百二十步，受二千余人，以木为城，起楼橹，开四门，其上皆能驰马来往”，恰似一座水上活动城堡。
早在先秦时期，人类已经能在一般河流上架设桥梁及建造浮桥。汉建武九年（33），蜀主公孙述，派兵数万，乘“枋侒（木筏或竹筏）”顺江东下，连破夷道、夷陵，“据荆门、虎牙（湖北宜昌东南长江两岸，两岸为荆门山，东岸为虎牙北），横长江起浮桥、斗楼（守卫浮桥的桥头堡），立欑柱（带铁钩的水中障碍物）绝水道，结营山上，以拒汉兵”。这是我国古代军事史上最早的建造长江浮桥的实践。
利用轻便器渡，更为普遍。如汉王二年（前205），汉击魏王豹蒲坂（山西永济西）之战时，“魏王盛兵蒲坂，塞临晋（陕西大荔东），（韩）信乃益为疑兵，陈船欲渡临晋，而伏兵从夏阳（陕西韩城南）以木罂渡军”，渡过了黄河，歼灭了魏军。这里所说的木罂，就是一种既便于就地取材、又非常科学的轻便渡河器材。不少人解释木罂为木制的小口大腹瓮，这是误解。不仅没有这样的大木瓮，而且一个个的木瓮也无法用以渡河。木罂，其实就是用士兵的武器长枪或木材，将民间的陶瓮捆缚连结起来，组成浮力极大的木筏，可以摆渡人马。对此，唐人杜佑已有明确的解释：“军行遇大水河渠沟涧，无津梁舟筏，以木罂渡。用木缚瓮为筏，受二石力胜一人。罂间关五寸，底以绳勾连，编枪于其上，形长勿方，前置拔头，后置梢，左、右置棹”。
除木罂外，还有“枪筏”、“蒲筏”、“囊”及“挟组浮渡”等。枪筏，即束枪为筏。据杜牧记，当时“枪十根为一束，胜力一人；四千一百六十六根，即成一筏，”像鱼鳞一样横竖叠压捆绑，即“可渡四百一十六人”。蒲筏，即束蒲为筏，也可束苇为筏。浮囊，即以整“羊皮吹气令满，系其孔，束于腋下浮渡”。挟絙浮渡，即先“以善游者（身）系小绳先浮渡水”，然后“引大绝絙（粗绳索）于两岸，立大橛急定絙，使人夹絙浮渡。大军可数十道”。
