汉武帝时在五原郡外兴筑的外长城

  汉武帝时在五原郡外兴筑的外长城，现存两道，称为北线和南线。大部分土筑，基宽3~5米，残高0.5~3米，南北相距5~50公里。北线东南端起点在武川县后石背图存山顶，向西北横贯阴山北面的草原地带，经固阳县、达尔罕茂明安联合旗、乌特拉中旗，至乌特拉后旗西北部伸入蒙古国境内，全长约527公里；沿线有障城3座，武川县城内有少量烽燧址。后筑的南线，东南端起点在武川县陶勒盖顶村北山顶，向西北横贯阴山北面的草原地带，经固阳县、达尔罕茂明安联合旗、乌特拉中旗，至乌特拉后旗西北部伸入蒙古国境内，再西行与居延塞相接，全长约482公里；现存沿线障城10座，在乌特拉后旗境内有少量烽燧址。
  西汉初年至汉武帝元朔年间防御重点主要在秦陇西、北地、九原郡之北假、河南地。汉武帝曾放弃上谷郡之什辟县造阳地，并在燕、秦长城南面另筑长城，使东部防线稍向南移。目前在河北承德、隆化、滦平、丰宁境内发现了汉代烽燧，在宁城县西北部发现汉代长城支线，西北行再折向东北与主线相合，墙体为夯筑，长约15公里，沿线障城5座，烽燧址77座。今围场、赤峰、建平发现一段长城，东过北票之后又与阜新燕秦长城汇合，或以为汉代新筑，为汉武帝放弃造阳之后所修。
  汉长城在辽宁境内利用了燕长城。大宁江东岸长城，应是汉长城东部起点，或有学者认为汉代长城由清川江继续向南直达大同江并由此入海，目前还缺乏考古证据。
  由令居至玉门关的长城防线主要用于遏制匈奴南下，维护中原至西域的安全。由于这道防线全部从河西走廊通过，又称河西汉塞。其结构主要分为堑壕、堑壕和墙垣相结合、要冲地点设关塞三种。
  汉长城的修建包括两项工程，一是重修秦长城，继续使用，同时也对燕长城东段进行了修缮；二是在长城外增设复线——“外城”，并建边城、障城、烽台。西汉初年，由于国力所限，刘邦在其称帝后二年（公元前201年）曾下令“缮治河上塞”，以秦长城作为防线，并一直沿用到汉武帝初年。汉武帝时期，国力允许，汉武帝在打击匈奴同时，先后从元朔二年至太初四年（公元前127年至公元前101年）期间，4次修筑长城，先后派卫青、赵破奴、李广利等人修筑了阴山、酒泉、玉门关、罗布泊等地的长城。
  汉武帝时还修有居延边塞，即在居延海附近修筑的张掖郡北面的外长城。主线自额济纳河东北部向西行，再折向西南行至居延海西南方向时，与自居延海东南向西南方向延伸的支线汇合，再沿弱水（额济纳河）向西南延伸，进入甘肃金塔县境内，全长约250公里。其中只在中间地段有墙体和烽燧，长约100公里，其余地段均为列燧。居延区域内有城、障、塞址10余座，烽燧址130余处。内蒙古境内汉代长城遗址总长约2800公里，其中汉代修筑的墙体和列燧的总长度约1600公里。墙体基本上用土夯筑，基宽3~5米，残高0.3~3米，只有乌特拉中旗境内的部分外长城用石块垒砌，固阳县境内外长城南线的部分墙体用土石混筑。