整个山形呈不规则多边形，四周高，中间低。城垣借山势沿山脊用夯土或碎石构筑。高矮宽窄不一，高处达10米左右，矮处仅一米许，顶宽1至2米，基宽约10米，周长2396米。城的正南正北各有一门。东西南北四方突起处各有一瞭望台，一般长20至25米，宽6至9米。在瞭望台上曾发现红色绳纹瓦，推测当年可能有角楼之类的建筑。山城内有同时期建筑的“水牢”和“旱牢”遗址。高句丽王朝至广开土王时代（公元391年至412年），其势力发展，疆域扩大，推测此时北界已达到今吉林市一带，龙潭山山城，即是这一时期建造的军事城堡。所谓“水牢”，系城内蓄水池。所谓“旱牢”，可能是储备军需物资的仓库。龙潭山山城及山城内的“水牢”和“旱牢”，是研究高句丽疆域和城池建筑的重要实物资料。