黑山头古城位于根河、得耳布尔河注入额尔古纳河入口处的东部沼泽台地上，外城呈方形，周长2.35公里，占地346290平方米，城墙残高1-2米，最高处在4米以上；墙体顶宽2米，底宽6米，城墙外有护城壕，壕底宽5-9米，深1-2米，四面均设有城门，门垣宽9-12米，门外设瓮城，城墙外每隔100米左右有一马面，城墙拐角处有高大的角楼突出于墙垣之外；内城处于外城中间偏西偏北位置，呈长方形，周长560米，占地18871平方米，有东西两座小门，城外亦有壕，整个建筑呈“干”字状，址内花岗岩圆形柱础排列有序，间距4米，址内琉璃瓦、青砖、龙纹瓦当和绿釉覆盆残片俯拾皆是。