กำแพงเมืองเดิมก่ออิฐถือปูนทั้งสี่ด้าน มีเชิงเทิน ใบเสมา มุมกำแพงทั้งสี่ด้านมีป้อมมุมละป้อม กำแพงทางด้านเหนือและด้านใต้มีประตูเมืองด้านละหนึ่งประตู คือ ประตูชัยเหนือ หรือ"ประตูชัยศักดิ์" และทางด้านใต้ คือ ประตูชัยให้ หรือ ประตูชัยสิทธิ์ ขนาดของเมืองวัดตามกำแพงเมืองยาว 2238.50 เมตร กว้าง 456.50 เมตร ถัดออกจากแนวกำแพงเมืองเป็นคูเมือง โดยคูเมืองด้านทิศเหนือคือ คลองน้อย (หรือคลองหน้าเมืองในปัจจุบัน) ซึ่งขุดไปออกอ่าวไทย กำแพงเมืองตามตำนานเมืองนครศรีธรรมราชกล่าวสร้างหลังจากที่ะรพเจ้าศรรีธรรมโศกราชอพยพผู้คนหนีไข้ห่ามาตั้งเมืองที่หาดทรายแก้วแล้วโปรดให้สร้างขึ้นและได้รับการ ซ่อมแซมมาโดยลำดับ

 

เช่น ในครั้งที่พระเมศวรได้เสด็จตีล้านนาเมื่อ พ.ศ.1950 กำแพงเมืองได้รับการซ่อมแซมมาโดยชาวล้านนาต่อมาในสมัยสมเด็จพระนารายณ์มหาราช เมื่อปี พ.ศ.2230 มีการซ่อมแซมกำแพงเมืองครั้งใหญ่โดยสร้างป้อมปรกการแบบ Chateau ซึ่งสามารถป้องกันปืนใหญ่แบบตะวันตกได้ และกำแพงเมืองที่เหลือในปัจจุบันที่สร้างโดยสมัยนั้น และสมัยตันกรุงรัตนโกสินทร์ ราวปี พ.ศ. 2327 ได้มีการซ่อมแซมอีกครั้งหนึ่ง โดยพระยานครศรีธรรมราช (พัด) และได้รับการบูรณเพิ่มเติมขึ้นในอีกปี พ.ศ. 2533 เป็นครั้งสุดท้าย ปัจจุบันมีแนวกำแพงเมืองที่หลงเหลืออยู่เป็นแนวขนานไปกับคูเมืองตั้งแต่ประตูชัยเหนือหรือประตูชัยศักดิ์ ไปทางตะวันออกยาวประมาณ 100 เมตร