Aún quedan en pie muestras de las antiguas murallas romanas, que encerraban el recinto de la ciudad en un cuadrilátero que fue rodeado de construcciones y, más tarde, deformado en las restauraciones de Alfonso V y Alfonso IX, con apertura de nuevas entradas a la ciudad.

Aunque los dos campamentos erigidos por la legio VI victrix en León contaron con sendas defensas, la muralla de piedra más antigua fue levantada a finales del siglo I d.C. por su sucesora, la VII gemina. En la actualidad un pequeño tramo de la misma es visible en la escalera que desde la avenida de Ramón y Cajal da acceso a la plaza de San Isidoro. Posteriormente, aún en época romana y en torno al finales del siglo III, se erigió otra muralla más poderosa por delante de la primera. Tiene algo más de 5 m. de espesor, unos 8 m. de altura y torres, llamadas cubos, de planta semicircular peraltada, situadas a breves intervalos. Rodeaba el mismo recinto campamental de forma rectangular, con cuatro puertas en cada uno de sus laterales. De su evolución histórica y reparaciones dan fe la multitud de materiales y fórmulas constructivas que se pueden apreciar en su fábrica, tal y como podemos observar en la avenida Ramón y Cajal.

La única puerta aún en pie se encuentra en el lado norte del recinto, llamada en época romana porta decumana y desde la Edad Media Puerta Castillo por la plaza fuerte situada en uno de sus laterales. La estructura actual corresponde a una reconstrucción de mediados del siglo XVIII que sustituyó a la puerta anterior. En esta misma zona, en la calle Carreras, podemos apreciar un largo tramo de la fortificación romana, si bien sus torres fueron demolidas a fines del siglo XIX. No obstante, en el sector oriental y a lo largo de la avenida de los Cubos, es posible contemplar aún íntegras las torres romanas, aunque experimentaron una sobreelevación durante el siglo XIV.

Más adelante la fortificación desaparece bajo la cabecera de la Catedral gótica para reaparecer poco después. Se trata de los basamentos de la puerta oriental del recinto, la llamada Puerta del Obispo, cuyas estructuras góticas se conservan al aire, mientras que los restos de la puerta romana que existía en el mismo lugar, la porta principalis sinistra del campamento de la legio VII, se conservan en una cripta arqueológica construida a tal efecto.

La muralla continúa por la calle Serradores hasta la llamada Torre de los Ponce en referencia a su propietario en el siglo XII. En este punto el lienzo romano gira hacia poniente, entre las casas de la Plaza Mayor y del Barrio Húmedo, siendo únicamente visibles algunos retazos entre tejados. En esta zona se situaría la porta praetoria del campamento, denominada Arco de Rege durante el período medieval. Al alcanzar la calle de La Rúa la muralla toma dirección norte hasta llegar a la altura del Palacio de los Guzmanes, cuya construcción significó el desmantelamiento de un buen tramo del lienzo defensivo. Aquí se ubicaría la Puerta Cauriense, sustituta de la porta principalis dextra romana. Sobrepasado este edificio el muro se prolonga por la calle Ruiz de Salazar hasta alcanzar de nuevo la avenida de Ramón y Cajal.

Las murallas fueron declaradas BIC en 1931.