山海关分别筑有南翼城和北翼城，以驻兵防守和储备粮草为主。防卫的重点是在东墙上，由南至北依次建有靖边楼、牧营楼、镇东楼、临闾楼和威远堂等城堡和大大小小的敌台、烽火台，这样就形成了以长城为骨干，以“天下第一关”为中心，“主体两翼”“左辅右弼”的古代城防体系。

在山海关有许多未解之谜，首先就是老龙头的墙基之谜。戚继光将陆上长城接连入海时，这一带海域全是沙滩，唯独在入海处即老龙头的海底是岩岸。戚继光就在此选址兴建。他是如何施工的呢？相传他把无数大铁锅倒扣海底，堆叠起来的。每个大铁锅中，还灌满了沙砾，一旦被海水吸住，便固若金汤。清代康熙皇帝来巡，登澄海楼，作《澄海楼序》，对此大加赞叹，“盖城临海中，涛水激射，非木石所能久固，昔人巧出此想，较之熔铁屑炭更为奇矣”。但是前几年当地人在重修老龙头清理海底墙基时，施工人员却并未发现任何一口铁锅的残片。但见充当城基的，全是一米见方的花岗岩石头，其四角皆凿有大卯榫，卯与榫相互咬合，再灌上铁水，这样修筑的整个墙基牢不可破，任凭飓风海啸，也纹丝不动。[2]这些历史传说和故事并不见实证，更加引人遐想。