L'enceinte de Philippe Auguste traversait les actuels Ier, IVe, Ve et VIe arrondissements de Paris :
Les murs traversaient l'île Saint-Louis, alors divisée en deux îlots.
En aval de la Seine, la continuité de la muraille était assurée par la forteresse du Louvre, pour la rive droite, et la tour de Nesle (auparavant nommée tour Hamelin), pour la rive gauche. En amont, un barrage de grosses chaînes en travers du fleuve reliait la tour Barbeau à la tour Loriaux, située dans l'île, et elle-même reliée à la Tournelle de la rive gauche. Les chaînes reposaient sur des radeaux amarrés à des pieux profondément enfoncés dans le fleuve.
L'enceinte de Philippe Auguste englobait un espace de 253 hectares et était d'une longueur de 2500 mètres sur la Rive gauche et 2600 sur la Rive droite. À l'ouest, point le plus faible de sa défense contre les rois d'Angleterre et ducs de Normandie, à proximité du fleuve, Philippe Auguste fait construire une forteresse composée d'un donjon fortifié et de dix tours de défense et entourée d'un fossé : le Louvre. D'après des estimations faisant suite à l'étude de documents d'époque, la construction de l'ouvrage coûta un peu plus de 14 000 livres sur approximativement 20 ans que dura la construction. Cette somme représente environ 12 % des revenus annuels du roi vers 1200.
Le rempart mesurait de six à huit mètres de hauteur, voire neuf en comptant le parapet, pour une épaisseur de trois mètres à la base. Composée de deux parois murales de moyen appareil entre lesquelles on avait introduit des pierres et du mortier pour la renforcer, la muraille possédait un chemin de ronde d'environ deux mètres et des créneaux. On y accédait par des échelles adossées au mur ou par les escaliers des portes.
Il était flanqué de 77 tours semi-cylindriques (ne débordant pas vers l'intérieur de la ville et intégrées à la courtine) tous les 60 mètres (39 sur la rive droite, 38 sur la rive gauche). Elles avaient un diamètre de 6 mètres environ en incluant les murs épais d'un mètre. Leur hauteur atteignait une quinzaine de mètres. Leur base était voûtée mais les niveaux supérieurs semblent avoir possédé un sol composé de planches.
Quatre fortes tours de 25 mètres de haut et 10 mètres de diamètre situées à la jonction de l'enceinte avec la Seine permettaient de contrôler la navigation fluviale. De fortes chaines étaient tirées entre ces tours afin de bloquer tout accès par voie d'eau en cas de troubles.
À l'ouest on trouvait :
À l'est :
Quinze grandes portes ouvraient sur les routes menant aux principales villes du royaume. Dans leur état primitif, celles-ci étaient de facture identique, avec porte ogivale bloquée par deux vantaux de bois et encadrée par deux tours de 15 mètres de hauteur et 8 mètres de diamètre. À l'intérieur des portes deux herses venaient compléter ce dispositif.
Les poternes n'étaient généralement que de simples ouvertures à travers du mur, généralement murées en cas de menace (de même que les portes les moins fréquentées ou difficiles à défendre). Cependant, certaines furent dotées d'un dispositif de défense.