内城北部正中有一平面不规则略呈正方形的小堡垒，当地叫“可汗堡”。堡内北面的高台上有一高达十五米的夯筑方形塔状建筑物；稍西有一座地上地下双层建筑物，现仅存地下部分，南、西、北三面有宽大的阶梯式门道供出入，规模虽不大，但与交河故城现存唐代最豪华的一所官署衙门建筑形式相同，可能是一宫殿遗址。解放前，一支德国考察队曾在堡内东南角盗掘出一方“北凉承平三年(445)沮渠安周造寺功德碑”。沮渠安周是在高昌建立流亡政权的北凉王，据该碑推断，此堡可能是当时的宫城，并有王室寺院。北部的宫城内留存许多高大的殿基，一般高三米半至四米左右，可以看出其中有高达四层的宫殿建筑遗址。
高昌故城因地制宜采用土坯砌筑、夯筑夯土墙、上部土坯发券三种建筑方法，具有浓郁的地方特色。外城中间两面夯筑墙体的中间往往夹有土坯堆砌的单墙体，而且东西墙修筑方法混用关系不一。外城的墙体建筑修筑方法也不相同，有的墙基为生土，墙体为夯筑，上面为土坯券顶。反映了高昌故城经历的时代久远，包含的文化复杂多样和建筑技术的多变、融合。
高昌故城为高昌回鹘王国的都城,位于吐鲁番市东45公里处火焰山南麓的木头沟河三角洲，是古丝绸之路的必经之地和重要门户。历史悠久的高昌古城，始建于公元前１世纪汉代，因其地势高敞，人广昌盛因而得名。公元460年（和平元年）车师国亡，柔然立阚氏伯周为王，称其国为高昌国。公元1290年，海都、都哇率军攻占高昌城，1283年，哈密力失守，火赤哈尔的斤战败被杀，王宫迁往甘肃永昌。据历史记载，公元9世纪回鹘人在吐鲁番盆地始建高昌国。从唐朝开始，高昌成为历代中央政府统治西域的战略要地。公元13世纪起，高昌城逐步废弃。
高昌故城平面略呈不规则的正方形，布局可以分为外城、内城和宫城三部分。城垣保存较完整。
火焰山是吐鲁番最出名的景点，位于吐鲁番盆地的北缘，古丝绸之路北道。呈东西走向。火焰山，维吾尔语称“克孜尔塔格”，意为“红山”，唐人以其炎热曾名为“火山”。火焰山东起鄯善县兰干流沙河，西止吐鲁番桃儿沟，山长100多公里，最宽处达10公里，海拔500米左右，主峰海拔831.7米。火焰山重山秃岭，寸草不生，飞鸟匿踪。每当盛夏，红日当空，赤褐色的山体在烈日照射下，砂岩灼灼闪光，炽热的气流翻滚上升，就像烈焰熊熊，火舌撩天，故名火焰山。明人吴承恩著名神话小说《西游记》，以唐僧师徒四人西天取经的故事而脍灸人口。第五十九和六十回，写唐三藏路阻火焰山，孙行者三调芭蕉扇的故事，更给火焰山罩上一层神秘的面纱。
外城略呈方形，周长约五公里，占地面二百万平方米。城墙为夯筑，墙基厚约１２米，高11.5米，周长约5公里；夯土筑成，夯层厚8-12厘米，间杂少量的土坯，有清楚地夹棍眼；城垣外侧有突出的垛台一“马面”建筑。高昌故城外城西南角的一所寺院，占地近一万平方米，由大门、庭院、讲经堂、藏经楼、大殿、僧房等组成。从建筑特征和残存壁画上的联珠纹图案分析，其建筑年代约在公元六世纪。寺院附近还残存一些“坊”、“市”遗址，可能是小手工业者的作坊和商业市场。外城的东南角也有一所寺院，保存有一座多边形的塔和一个礼拜窟（支提窟），是城内唯一保存有较好壁画的地方。从壁画的风格和塔的造型分析，为回鹘高昌后期（公元12-13世纪）的建筑。
