分布于兰州市永登县，武威市天祝县、古浪县、凉州区、民勤县，金昌市永昌县，张掖市山丹县、甘州区、临泽县、高台县，酒泉市金塔县、肃州区、玉门市、安西县、敦煌市等地，东起永登，西止敦煌，跨越5市15县区，连延千余公里。是为防御匈奴南侵而修筑的军事设施。
其走向可分东西和南北两条，东西向，首起兰州市永登县县城西北六公里之中堡乡邢家湾，沿庄浪河西行，过天祝境，达古浪，北行越凉州，经民勤、永昌、山丹、张掖、玉门、临泽、安西至敦煌。南北向，首起张掖市甘州区，沿弱水（又名黑水、额济纳河）北行，经正义峡、入金塔，直抵内蒙古额济纳旗居延海，与内蒙北部长城接。又金塔县境自鼎新向西，经酒泉、玉门花海以北，与安西接。在敦煌，玉门关至阳关间又筑南北向长城。
长城由城墙、城堡、烽燧、关口、天田等构成。因地制宜，就地取材。因各种原因，东部保存较差，西部保存较好。北部亦如此，有好有坏。所用材料，以土为主，石料次之，部分地段土、石和芦苇、红柳枝共用。
永登之长城约4公里，较好的地段残高4米，宽4米，顶宽2米。用黄土和芦苇、树枝混筑而成。部分长城附近有烽台。暴露有灰陶片等物。
武威市之长城约365公里，部分保存较好。黄土夯筑，夯层13—38厘米，残高3—5米，残宽2—3米。部分地段有烽燧，呈圆形土堆状，残高2—3米，围经16—20米。民勤北边烽燧有保存较好者，呈方锥体，每边长50米，残高13米。黄土夯筑，夯层厚10—15厘米。附近有遗址和灰层堆积，暴露有大面积灰陶片，出土有五铢钱、铜箭头等。
金昌之长城约120公里，汉代始筑，明代沿用。黄土夯筑。部分地段已毁，保存较差，风化严重，仅存土埂状遗迹。金川西保存较好，残高4米。绣花庙长城内侧有土筑古城，平面呈正方形，边长250米。暴露有灰陶片等。
张掖之长城，具体长度不明。始筑汉代，部分明代沿用。黄沙土夯筑而成，间夹芨芨草，夯层厚20厘米。部分地段有烽燧，系土坯砌筑。暴露有陶片等。
酒泉之长城约600余公里。以金塔、玉门、安西、敦煌四地保存最好。沙土和芨芨草、芦苇混合夯筑，夯层厚15—20厘米，城残高1—3米，宽2—3米城外侧相距100米处修筑宽10米，两边为边墙，中间垫沙的天田。长城沿线分布众多烽燧和城鄣遗址，均用土坯和芦苇砌筑而成。如金塔大湾、地湾、敦煌大方盘城、小方盘城等，均是规模宏大的城鄣建筑遗址。沿长城，据地形，一般等距离建筑烽燧。敦煌市以西保存最好者高达15米之多，烽燧呈方锥体，底边长15—20米。这些遗址中，灰层较厚，达0.5—1.3米，包涵物丰富。甘肃汉简主要出土于这些遗址中。1903—1994年，在敦煌和安西的80多个长城烽燧城鄣遗址内出土汉简4500余枚。1930—1974年，在金塔的大湾、地湾、金关和额济纳旗的破城子等30多个遗址0土汉简30000余枚。1981年在玉门花海的烽燧遗址0土汉简98枚。除汉简外，还出土有大量木器、陶器、铁器、丝织品、纸张等遗物，大大丰富了汉-古新资料。汉简中有明确纪年的文书很多，各帝年号基本连续，与史书互为印证。
甘肃汉代长城，是随着汉武帝开发河西的历史进程而动土修建的，又称作边塞。据《汉书》记载，武帝元鼎六年（前111）筑令居塞至酒泉长城，元封四年（前107）筑酒泉至敦煌长城。太初三年（前102）筑令居（金塔与额济纳旗）、休屠塞（民勤）长城，太初四年（前101），自敦煌至盐泽（罗布泊）起亭，烽火通西域，宣帝地节三年（前67）筑媪围塞， 起景泰，西止古浪。历经40余年才完成长城的建设工程，形成了完整的防御体系。
甘肃长城遗址保存较好，对研究建筑工程技术和两汉的政治、经济、军事等问题具有重要价值。又是旅游业的重要资源。敦煌玉门关、阳关、河仓城等遗址已正式对外开放，并收到了很好的经济效益。