La forteresse occupe un éperon rocheux dominant la Marne, long de près de 350 m. Il atteint 100 m dans sa plus grande largeur. Le Château-Thierry est un site évolutif et présente de nombreuses traces de multiples époques architecturales.

La Porte Saint-Jean, qui ouvre sur la basse-cour, est un bâtiment caractéristique de la fin du XIIIe siècle. Comme à Carcassonne (Porte Narbonnaise) ou Provins (Porte de Jouy), il s'agit d'un grand ouvrage à deux tours fortement saillantes à éperons, doté d'un sas fermé par deux herses et pourvu de vantaux et d'un vaste assommoir. Son parement est en bossage rustique alterné de pierres de taille lisses et de nombreuses archères percent les maçonneries.

L'immense enceinte qui cerne le plateau (près d'un km) possède de nombreuses tours de flanquement d'époques et de formes diverses (Tours du Roi, Tour Rouge, Tour Bouillon, Tour du Trésor...). Il existait dans l'angle sud-ouest au XIIIe siècle un somptueux logis seigneurial appelé Galerie des Princes. Presque toute la façade sud fut corsetée d'une fausse-braie au XVe siècle. Aux XVe-XVIe siècles furent érigées contre la courtine nord de grandes cuisines, actuellement en cours de fouilles. Dans les entrailles du socle rocheux, on trouve enfin les celliers seigneuriaux, aménagés dans les carrières qui servirent à l'extraction de la pierre utilisée pour les premières constructions.

Au centre de la place se dresse sur quelques mètres encore la Tour Thibaud. Ce curieux bâtiment presque rectangulaire de 19 m sur 9 m est le fruit de trois campagnes distinctes :

1/ Au Xe, d'abord, comme à Doué-la-Fontaine, il s'agissait d'une aula palatiale. Nous sommes donc là en présence de l'une des plus anciennes constructions maçonnées médiévales de France. Ce mur primitif est conservé sur environ 12 m de longueur et une hauteur de 4 m. Le parement est réalisé en gros appareil irrégulier. Nous nous rallions à l'avis de Jean Mesqui qui y décèle peut-être le réemploi de matériaux antiques en provenance du vicus voisin d'Odomagus.

2/ Au XIIe siècle, l'aula originelle fut transformée en classique donjon quadrangulaire. Il atteignait sans doute 25 m à 30 m d'élévation.

3/ Vers 1500, la tour fut dérasée au niveau actuel et remblayée de terre et de gravats, afin d'aménager une plate-forme pour l'artillerie lourde.

La place est scindée en deux parties par un profond fossé sec remanié au XVe siècle. Une porterie avec pont-levis assurait les communications entre les deux périmètres ainsi délimités.