La vieille ville est composée de deux enceintes flanquées de nombreuses tours. A cheval sur la muraille occidentale trône l'ancien palais vicomtal, transformé en château royal au XIIIe siècle.

L'enceinte primitive :

Les éléments les plus anciens sont visibles au nord. Il s'agit de plusieurs tours gallo-romaines en U (improprement appelées tours Wisigothiques) et de leurs courtines que l'on peut avec une faible marge d'erreur dater de la fin du IIIe siècle. Elles possèdent une base légèrement talutée et pleine, parementée en gros blocs de remploi provenant probablement de monuments antiques détruits à la hâte pour ériger le rempart. Les niveaux supérieurs sont en petit appareil irrégulier avec arases de briquettes rouges, agencement courant dans la construction contemporaine. Nous retrouvons pareille disposition à Senlis ou Jublains. Des salles sont aménagées aux niveaux supérieurs avec de belles fenêtres en plein-cintre avec arcs de briquettes rouges.

Cette enceinte fut largement modifiée au cours de la période médiévale et agrandie au XIIIe siècle pour protéger le quartier Saint-Michel situé au sud-ouest. On la perça à l'est d'une belle porte à sas caractéristique de la fin du XIIIe siècle ou du début du XIVe siècle, enserrée entre deux tours à éperon et avec un beau parement à bossage rustique : la porte Narbonnaise. Nous devons la rapprocher des portes Saint-Jean à Château-Thierry et de Jouy à Provins, toutes deux attribuées à Philippe IV le Bel.

L'enceinte royale :

Après la concession définitive de la place de Carcassonne à la monarchie capétienne (1226), les rois de France entreprirent de doter la ville d'une seconde enceinte, plus puissante et mieux adaptée aux contraintes guerrières de leur temps. On trouve entre les deux lignes de défense un espace dégagé appelé lices. Les défenseurs pouvaient aisément y installer de grandes machines à contrepoids type trébuchet ou mangonneau. L'enceinte est flanquée d'une quinzaine de tours généralement ouvertes à la gorge et de plan hémicylindrique. Les trois portes principales de la ville (Saint-Nazaire, Narbonnaise et du Bourg) étaient chacune précédées d'une barbacane.

Le château royal :

Appuyé sur le mur ouest de l'enceinte primitive, il faisait office de citadelle au sens littéral du terme (forteresse qui commande une ville). Une grande enceinte rectangulaire de 80 mètres sur 40 mètres est isolée du reste de la place par un large fossé sec. L'unique entrée est protégée par deux tours circulaires très proéminentes et possède un sas à double herse. Les autres tours flanquent les courtines et sont percées d'archères à étriers. L'ensemble était probablement couronné de hourds. Les restaurateurs du XIXe siècle ont partiellement restitué ces structures de bois en encorbellement sur le front est de la forteresse. Nous retrouvons semblable restauration au donjon de Rouen. Les plus anciens hourds conservés en France sont visibles au château de Laval.

Ce château au plan d'inspiration purement philippienne protège l'ancien palais vicomtal. Les quelques vestiges encore subsistants de ce dernier abritent plusieurs remarquables fresques murales, représentant notamment des combats entre chrétiens et musulmans. L'ensemble est dominé par la fine silhouette d'une tour de guet carrée.