牧羊城，亦称木羊城，位于旅顺口老铁山西北麓刘家屯以东的丘陵上，距海约500米。据《奉天通志》记载：“牧羊城，城（指距金州城）西南一百五十里，周围二百五十步，门一”。经实地勘察，城池呈长方形，东西宽约82米，南北长约133米，周长430米。与文献记载的“二百五十步”（当时每步为五尺），基本相符，北壁有一个宽约12米的缺口，当为城门所在。
这座古城，今仅剩下城基的残迹。城基系用石头砌成，城墙则系用土夯筑，隆起地面约2米，西壁最高处约有3米左右。可见，原来的城墙显然是比较高的。城内出土遗物种类较多。最下层出土的有新石器时代的石器、陶器等。有战国时代的文物，诸如铜镦、铸铜斧范、明刀钱、明字圆钱、一化钱等。汉代的文物有铜镞、铜带钩、铁獗、铁刀、板瓦，及“河阳令印”、“武库中丞”封泥等。封泥相当于现代的火漆印，用于保密性质的信件。牧羊城附近的刁家村、尹家村、于家村等处分布有大量汉代贝墓和砖墓。在城南的大坞崖发现有汉代水井、铁镢和战国时代的墓葬等。从出土的文物看，这里在新石器时代就是居民的聚居地，城系战国后期的建筑，而到汉代处于繁荣时期。从城的规模和形式看，这当属一座海防城，城西距海湾羊头洼并不很远。当时羊头洼是沟通辽东半岛和山东半岛的一个重要港口。牧羊城临山构筑，居高临下，既不受水患之害，又得易守难攻之地势，且水陆交通亦很方便，这便是牧羊城所以成为古代居民聚居地和重要海防城堡的原因。