กำแพงเมืองเชียงแสนที่ปรากฎในเวลานี้ คาดว่าสร้างในสมัยพญาแสนภู มีลักษณะสี่เหลี่ยมผืนผ้าไม่สม่ำเสมอ กว้าง 700 วา ยาว 1,500 วา มีเนื้อที่ประมาณ 1,250 ไร่ กำแพงเมืองจะคั่นด้วยคูน้ำทอดตัวล้อมรอบเมือง ส่วนกำแพงด้านตะวันออกถูกแม่น้ำกัดเซาะจนพังทลายลงไปในน้ำ ในอดีตใช้แม่น้ำโขงเป็นปราการธรรมชาติแทนคูเมือง
เมืองเชียงแสนมีประตูเมือง 11 ประตู 7 ป้อม โดยป้อมประตูเมือง จะมีลักษณะเป็นรูปครึ่งวงกลมเกือกม้า
ประตูเมืองที่ปัจจุบันไม่มีแล้ว
ประตูท่าอ้อย อยู่ทางทิศตะวันออก ริมแม่น้ำโขง ปัจจุบันสูญหายไป
ประตูเสาดิน อยู่ทางทิศตะวันออก ริมแม่น้ำโขง ปัจจุบันสูญหายไป
ประตูท่าหลวง อยู่ทางทิศตะวันออก ริมแม่น้ำโขง ปัจจุบันสูญหายไป
ประตูท่าวิสุกรรม อยู่ทางทิศตะวันออก ริมแม่น้ำโขง ปัจจุบันสูญหายไป
ประตูท่าคราว อยู่ทางทิศตะวันออก ริมแม่น้ำโขง ปัจจุบันสูญหายไป
ประตูท่ารั้วปีก อยู่ทางทิศตะวันออก ริมแม่น้ำโขง ปัจจุบันสูญหายไป