根据考古探明的成果，上京城皇城和汉城均得到了确认。
皇城平面呈不规则六边形，城墙总长6400米，面积225万平方米，由外城和内城组成，城墙残高5~9米，均为夯土版筑。南面被河水冲毁，城墙外侧有用于防御的马面，马面上有敌楼，马面间距100余米。
皇城内塔基鸟瞰图
（图片：《考古揽胜-内蒙古自治区文物考古研究所60年重大考古发现》，文物出版社，2014年）▼
皇城南面是汉城，皇城南墙上的防御工事——马面是用来防御汉人的。当然我们也可以说，最初皇城具备的防御性能，后来汉城增筑导致内墙出现马面的情况。
城墙四面中部开门，现存东、西、北门址，来源于契丹东向拜日的传统，东门为最初正门。每个门址外都筑有用来防御的瓮城，是护城河之后的第二道防线。
辽上京遗址残存城墙
（图片：《考古揽胜-内蒙古自治区文物考古研究所60年重大考古发现》，文物出版社，2014年）▼
值得注意的是，在上京城的西缘，紧邻城墙的位置，出土了一组大型建筑基址。该建筑规模宏伟，位于城西的高大山岗之上，考虑到最初上京城以东门为正门（辽人崇拜日月，而东方是日月升起的方向），每一个来到上京的人都会在一进城门的时候仰望到这座建筑。这座建筑上的人也可以居高临下，俯瞰全城。
但这座建筑究竟是用来做什么的，现在还没有人知道。解开它的谜题还需要发掘工作的进一步深入。
辽上京遗址北塔
（图片：《考古揽胜-内蒙古自治区文物考古研究所60年重大考古发现》，文物出版社，2014年）▼
随着汉城的扩建和汉文化的强势，这座都城内的主要建筑也逐渐改成南向，南门改为正门。宫城位于皇城中央，内部有宫殿、门阙、仓库等建筑基址。皇城南部有不规整的街道、官署、府第、作坊和寺院遗址，其中一座寺院内残存一尊4米多高的观音像，证实了这座城市的佛教气息。
皇城出土的观音像
（图片：《考古揽胜-内蒙古自治区文物考古研究所60年重大考古发现》，文物出版社，2014年）▼
