海頭古城在樓蘭古城西南48.3公里處，它是魏晉南北朝時期羅布泊地區僅次于樓蘭的第二大城。南北城墻長107米，東西城墻長約190米，總面積約2萬平方米。
海頭古城附近是羅布泊地區另一個遺址集中區，在其西北約3公里處有LL古城，再向西北4.8公里有LM住宅群遺址。文物部門將海頭古城稱做羅布泊南古城，1914年斯坦因在羅布泊探險時將其命名為LK城址。
海頭古城是1907年斯坦因的維吾爾向導托克塔阿訇首先發現。1910年日本人桔瑞超在羅布泊探險時在此城獲得李柏文書。當時他誤認為此城是樓蘭古城。同年，我國學者王國維在考譯李柏文書時發現，兩件文書均注明“海頭”二字，日本學者森鹿三也根據桔瑞超提供的李柏文書出土地點的照片證實這里不是樓蘭古城，而是LK城址。以后人們就將羅布泊南古城LK城址稱作“海頭古城”。在公元４世紀３０年代后，樓蘭城被廢棄，西域長史府治所即遷到了海頭古城。