Thành Cổ Loa được xây dựng kiểu vòng ốc nên được gọi là Loa thành. Tương truyền rằng có 9 vòng thành xoáy trôn ốc, tuy nhiên đến hiện tại chỉ còn 3 vòng. Thành Nội chu vi 1600m, thành Ngoại chu vi 15km, hình dáng khúc khuỷu, bao gồm vô số những công trình kiến trúc độc đáo như Giếng Ngọc,tượng Cao Lỗ, am Mị Châu,….

+ Thành ngoại: Thành ngoại có chu vi khoảng 8km, thành được xây dựng theo phương pháp đào đất tới đâu khoét hào tới đó, đắp thành, xây lũy liền kề. Các lũy xưa cao từ 4-5m đặc biệt có chỗ cao từ 8-12m. Tổng lượng đất ước tính 2,3 triệu m3

+ Thành trung: Có chu vi khoảng 6,5km, cũng có kết cấu như thành ngoại nhưng diện tích hẹp và kiên cố hơn.

+Thành nội:  Có diện tích khoảng 2km2, là nơi ở của vua An Dương Vương cùng các cung tần, mỹ nữ và quan lại dưới triều. Ngày nay đây cũng là nơi lập đền thờ vua và quy tụ những công trình kiến trúc lịch sử liên quan tới khu di tích thành Cổ Loa.

Nhận xét: Thành cổ loa rất kiên cố

- Thành Cổ Loa được xây dựng theo hình xoáy trôn ốc.

- Thành có 3 vòng khép kín với tổng chiều dài chu vi khoảng 16 000 m. Chiều cao từ 5 - 10 m, mặt thành rộng trung bình 10 m, chân thành rộng từ 10 - 20 m.

- Có hào bao quanh thành, rộng từ 10 - 30 m. Các hào thông nhau, vừa nối với một đầm lớn (Đầm Cả) ở giữa thành Trung và thành Ngoại, vừa nối với sông Hoàng.

- Trong nội thành là khu nhà ở và làm việc của vua, quan.

- Cổ Loa còn là một quân thành (khu thành quân sự, phục vụ chiến đấu), ở đây có lực lượng quân đội lớn gồm bộ binh và thủy binh được trang bị các loại vũ khí bằng đồng.