整座古堡順塬勢建造，南高北低。從堡北向下俯視，左、中、右各有一條深溝向下延伸。堡南則有三條向外通道，堡西為窯灣溝，峭壁陡坡，深達數(shù)十丈。堡東居高臨下，有溝塹阻隔，可謂“易守難攻，退進有路”。堡墻用土夯筑而成，高約10米。堡有南北二門，中間是一條長300米的街道。街東3條小巷，街西4條小巷，由街中向上延伸。北堡門筑有甕城，南堡門用石塊砌成，堡門上建門樓。街道兩側有典雅的店鋪和古樸的民居；幾座廟宇琉璃覆頂，金碧輝煌，點綴在堡內；還有抱柳的古槐和罕見的琉璃碑。到處是古跡勝景，古香古色。

　　古堡地下遍布地道，與堡內四通八達。地道為三層立體，高層距地面僅1米左右，中層距地面8——10米，底層距地面17——20米。各高2米、寬1．5米，土結構，各彎曲迷離，呈網(wǎng)狀結構。堡外北、南面溝中有洞口，既可作為進出口，又可用作哨卡。道內留存有氣孔，通于溝塹外，還有隔井直下三層底部。堡內現(xiàn)有水井6井筒可直接進入另一通路。地道洞壁上每隔一段有一小坑，距離不等，是放置油燈的地方。高層有喂養(yǎng)牲畜的土槽；中層洞壁下方每隔一段有一可容二、三人棲身的土洞，是地道的哨位；底層有寬2——3米、長4——5米的深洞，是存糧的洞穴。如此龐大而復雜的地下工程，絕非民財民力所及，是軍事需要、對外保密的戰(zhàn)略設施。依據(jù)堡內有劉武周和尉遲敬德之像考證，認為是在唐武德二年(619)開始建造的，是尉遲恭幫劉武周與李世民交戰(zhàn)守介休時所為，是“明筑城堡、暗挖地道”時的遺物。

　　張壁古堡保留下來的古代建筑頗多，金碧輝煌，流光溢彩，大體都是明清遺物。著名的有明代空王佛行宮，建造在北門丁字門頂上，座北向南，大殿三間，殿內塑主像為空王佛，山墻繪空王佛成佛的故事壁畫。殿頂明代三彩琉璃裝飾，刀工細膩，燒制精致，形象逼真，栩栩如生。珍貴的是在行宮前廊下有兩通罕見的琉璃碑，通體琉璃燒造，孔雀藍底，黑字書寫，碑額為青黃綠二龍戲珠，兩邊藍黑龍紋花卉裝飾圖案。東側一通記述著空王佛修煉成佛的艱苦歷程，西側一通記載空王行宮修建緣起。此外，堡內還保留著真武廟、三大士殿、呂祖閣、二郎廟、關帝廟、興隆寺、可汗王祠等古代建筑。稱奇的是街中路西有一株根深葉茂的槐抱柳，相傳植于宋代，給古堡增添了情趣。

　　目前，古堡各景和地道正在進行修復和保護。

　　2006年05月25日，張壁古堡作為宋至清古建筑，被國務院批準列入第六批全國重點文物保護單位名單。