城子山山城为椭圆长方形,平面呈不规则的“亚”字形。城北、东、西三面略呈圆形,南侧略呈长方形,城顶地势较平,西北略高,东南略低,主梁总长2.2公里,呈西北至东南走向,西侧有7道山梁,东侧有3道山梁均与主梁相接,最宽约3公里,山顶主峰的中心城址总面积达15万平方米,山城的四周砌筑着石围墙,并有石砌护坡,全城设有9门,石墙周长1310米,宽2米。从城内平面布局和地表石砌遗迹看,可分为6个区,即中心区、东区、北区、西区、南区、东南区,区与区之间又有石墙相隔,以门道相通出入,其中主墙内侧6个区共有圆形石砌建筑228个,主墙外侧分布4个,共计232个。在城北,东均发现厉石群、磨光圆窝石块。城西南发现一巨型石雕猪首,雕凿简洁流畅,棱线分明、吻部噘起,大嘴张开,双目圆睁,神态逼真,朝向正南方7公里之遥的鸭鸡山。
城子山山城经中国社会科学院、考古研究所和敖汉旗联合调查、测绘,认为此类山城是中国北方地区迄今为止面积最大、保存最为完整,暴露遗迹最为清晰,结构最为复杂的一处,也是目前首次发现的东北地区夏家店下层文化超大规模山城,只有国家的力量才可完成这一恢宏工程,城内石圈、方院、密布的场面,学者们认为是夏家店下层文化中心性祭祀址。对于研究古代社会的演进,国家和城市的形成、宗教信仰、社会变革均提供了重要资料。2001年由国务院公布为全国第五批重点文物保护单位。
城子山遗址为全国重点文物保护单位。