从上面的示意图中可以清楚地看到当年的外城城墙。它位于探沟中部，顶部残宽4米、底部宽34.2米、现存高度8.7米。由其剖面表明，外城垣全部由夯土版筑而成，夯土的层次分明，厚度在10厘米左右，主要成分为含沙量较大的红褐色土，与墙基下的自然生土完全相同，当为挖掘护城壕而得的本地土。值得注意的是，每一夯土层的底部都垫有含白色颗粒的蓝灰色粘土，当是作为”粘合剂”。这种土并非开封城的本地土，极有可能是从郑州以西的虎牢关运来的，这就印证了《宋史》中有关周世宗取虎牢关土筑东京外城的记载。
城墙的主体为主一层夯土（图中黄褐色标注），据推断是后周显德三年初建的东京外城；除此之外，城墙断面上有数条明显的分界线，应为分次夯筑留下的痕迹，这与历史文献上所记载的北宋时期对外墙的多次增修和补筑完全吻合。其中最主要的两层 --- 主二层夯土（图中绿色标注）和主三层夯土（图中未显示）分别来自真宗时期的增筑和神宗时期的重修。

考古队员最后对城墙本身进行了解剖，图为解剖城墙夯窝。