現在我們已經明確，秦始皇帝陵的牆垣有兩重，自成體係，大體上構成一個長方形的“回”字形，將封土圍在其中。隨著陵園的荒廢，兩重城垣的牆體也逐漸被破壞，漢代時始皇陵的外城牆垣可能已漸漸不為人知。陵園內外城間發現有一些漢墓，說明當時就已有人將自家的墳墓安置在陵園。內城牆垣的破壞稍輕，直到現在還大體能看出其輪廓，甚至在內城的南牆還保存下來一段地麵以上的部分。明代以來，許多遊人也看到過城牆，可能就是這些內城牆的遺存了。
1962年的第一次調查，考古專家就測繪出第一張陵園平麵布局圖，認識到陵園呈南北向的長方形，並對內外城牆的夯層厚度及城牆的長度進行了測量。
20世紀七八十年代，經過測量，得到了陵園牆垣的大致數據。2000年前後，段清波先生又組織了牆垣的勘探與試掘，測繪出了精確的數據。2010年，出於秦始皇陵國家考古遺址公園建設的需要，我們又進行了詳細的勘探與測繪。這次發現外城的東牆其實是斷斷續續的，甚至南北兩個城牆角都不存在了，進一步勘探發現是被洪水所破壞，應該是陵園南側的防洪堤渠失去了保護陵園的功能後，陵園才遭受了嚴重的破壞。
外城由一定寬度的長牆圍成一個長方形，城牆的四麵牆垣相交的牆角隻有西北角保存較好，這個保存較好的城角實際上也沒有發現角樓一類的建築。現存的部分外城牆南北長2187米，東西寬972米左右，牆體的寬度為7.2米，現在保存下來的隻是牆垣的基礎部分，其地麵以上的部分已不清楚了，推測牆垣兩側可能有附屬的廊道。
內城四周由稍寬於外城牆的牆垣圍成，四周牆垣南北長1337米，東西寬598米，牆寬8.2米。內城中部有一條東西向的隔牆，將內城分成南北兩個部分；在北半部又有兩條南北向的隔牆將這一區域分為三個部分。內城的牆垣建築結構大體相同，是在地麵向下挖一個寬8.2米、深5.5米的基槽，在其中夯築多層厚5厘米~8厘米的土層，到了與地麵同高時，就僅在中部留下3.5米寬的牆垣繼續向上夯築。地麵以上的牆垣有多高，牆上還有沒有頂上的部分，現在已不清楚了。在牆垣的地上部分兩側依牆體設有寬1.3米的廊房，廊房的外側為寬1米左右的石子鋪成的散水。內城北部東側的隔牆隻有4米寬，沒有發現附設的廊房散水。