黑山頭古城位于根河、得耳布爾河注入額爾古納河入口處的東部沼澤臺地上，外城呈方形，周長2.35公里，占地346290平方米，城墻殘高1-2米，最高處在4米以上；墻體頂寬2米，底寬6米，城墻外有護城壕，壕底寬5-9米，深1-2米，四面均設有城門，門垣寬9-12米，門外設甕城，城墻外每隔100米左右有一馬面，城墻拐角處有高大的角樓突出于墻垣之外；內城處于外城中間偏西偏北位置，呈長方形，周長560米，占地18871平方米，有東西兩座小門，城外亦有壕，整個建筑呈“干”字狀，址內花崗巖圓形柱礎排列有序，間距4米，址內琉璃瓦、青磚、龍紋瓦當和綠釉覆盆殘片俯拾皆是。