Thành Cổ Loa được xây dựng kiểu vòng ốc nên được gọi là Loa thành. Tương truyền rằng thành có tới 9 vòng thành xoáy trôn ốc, tuy nhiên theo khai quật khảo cổ thì hiện nay chỉ còn 3 vòng. Thành được chia làm 3 khu vực chính:

• Thành ngoại: Thành được xây dựng theo phương pháp đào đất tới đâu khoét hào tới đó, đắp thành, xây lũy liền kề với chu vi khoảng 8km. Chiều cao trung bình của các lũy xưa là từ 4 - 5m tuy nhiên cũng có một vài lũy đặc biệt được xây cao tới 8 - 12m tiêu tốn khoảng 2,3 triệu m3 đất.

• Thành trung: Được xây dựng có kết cấu như thành ngoại nhưng thành trung có diện tích hẹp và kiên cố hơn với chu vi chỉ khoảng 6,5km.

• Thành nội: Đây là nơi ở của vua cùng một số quan lại triều đình có chu vi khá nhỏ chỉ khoảng 1,65km. Ngày nay khu vực này đã được nhân dân xây dựng đền thờ vua An Dương Vương, công chúa Mỵ Châu và là nơi quy tụ những công trình kiến trúc lịch sử nổi tiếng.