Город имеет почти круглую форму около 3 километров в диаметре. Волхов разделяет его на две равновеликие части, Софийскую сторону на западном берегу и Торговую на восточном. Старый план Софийской стороны свидетельствует о том, что она является более старой и ее заселение шло вдоль дороги, которая впоследствии стала Великой улицей. В центре Софийской стороны находится кремль, в то время как центр Торговой стороны расположен вокруг Ярославова дворища на Славенском холме. Древняя территория кремля окружена мощным земляным валом, за пределами которого теперь имеются обширные пригородные застройки.
Из внешних оборонительных сооружений сохранился только большой земляной вал. Особенно во время последней войны во многих местах он разрушен, и благодаря этому есть возможность ближе исследовать его. Археологические раскопки в юго-восточной части кремля 1947–1948 годов имели результатом, что город в этом направлении уже в XII веке был заселен до его нынешних пределов и что простой палисад уже тогда следовал линии позднего земляного вала. Палисад был построен вдоль берега от рукава реки, который затем углублялся и расширялся и теперь выглядит как вырытый ров. Палисад, очевидно, тот самый, что упоминается в городской хронике под 1169 годом и который опоясывал весь город. На западной стороне города, конечно, не нашли следов этого сооружения из столбов, но теперь там также проходит вал вдоль ныне не существующего рукава реки. Остается открытым вопрос о том, была ли это естественная линия границы, которая определила очертания городского вала, или же решающую роль в формировании валов сыграли границы компактного городского поселения. Вероятнее всего, что еще в XII и XIII веках внутри городских границ был простор для садов и даже пашен. Редкие жилые комплексы, которые и сегодня являются отличительными чертами русских городов, имеют традиции в Средневековье.
Во время вышеупомянутых раскопок поверх древнейшего культурного слоя была обнаружена массивная каменная стена. Она была построена из красноватого известняка — строительного материала, который во многих точно датированных новгородских церквях появляется не позднее XIV века. Также при ранних проломах городского вала констатировали остатки каменных конструкций, но только теперь впервые смогли установить, что речь не шла о башенном фундаменте или поддерживающих конструкциях земляного вала, а дело имели с остатками каменной стены. В 1335 году летописи впервые упоминают городскую стену из камня. Стена не имеет какой-либо единой истории, она строилась кусок за куском; отдельные части поздние и относятся к концу XV века, а на некоторых отрезках никогда не было ничего, кроме земли и деревянных укреплений. Городская стена была оборудована башнями, из которых уцелела лишь одна, прочная круглая башня в южном конце вала Софийской стороны.
После того как Новгород утратил свою независимость в 1478 году, роль руководителя строительства перешла к великому князю Московскому. Самое позднее — в начале XVI века изрядно обветшавшая стена была превращена в земляной вал, который до сих пор удивляет своими размерами. Он был увенчан бревенчатой стеной с крытыми галереями для стрелков и оборудован воротной башней из камней и бревен.
Подобно большинству других древнерусских городов Новгород имел обнесенный стеной внутренний город, кремль. Древнейшее летописное известие об укреплении цитадели относится к 1044 году, но оно является полулегендарным и не было подтверждено. Первые более конкретные сведения относятся к 1331 году, когда стена ремонтировалась со стороны реки. Результаты этой работы можно идентифицировать также археологическим путем. После этого ремонт стены упоминается неоднократно до 1437 года, когда мы узнаем о том, что стена была разрушена.
Свой современный облик и свои современные башни кремль приобрел впервые в 1484–1490 годах, когда московский великий князь Иван Васильевич перестроил всю стену. При современных реставрационных работах цитадель пытаются восстановить в том виде, в каком она была в XVI веке. Эта задача трудна, поскольку почти вся верхушка стены была перестроена при Петре I. Крытые галереи тогда были перестроены в батарейные места, и в башнях были сделаны амбразуры для тяжелых орудий. От романтических башенок XVI века в оригинале осталась лишь пара фрагментов в стене XVIII века.
