Το συνολικό μήκος του τείχους που περικύκλωνε την πόλη των Σταγείρων υπολογίζεται στα 2χλμ. και το σωζόμενο ύψος φτάνει τα 4μ.. Πρόκειται για ένα θαυμαστό έργο. Η κατασκευή του ανάγεται στους ύστερους αρχαϊκούς και τους πρώιμους κλασικούς χρόνους, αλλά δέχθηκε προσθήκες και επεμβάσεις κατά την ελληνιστική περίοδο. Το τείχος, πάχους 2μ. περίπου, είναι χτισμένο με μικρούς και μεγάλους, λαξευμένους και μη, πωρόλιθους, ασβεστόλιθους και μαρμαρόλιθους. Κανονική διαμόρφωση παρουσιάζουν μόνο τα δύο εξωτερικά μέτωπά του, ενώ το εσωτερικό του αποτελεί απλό γέμισμα από αδούλευτες μικρές πέτρες και αργιλικό χώμα. Τα δύο μέτωπα του τείχους «δένονται» κατά διαστήματα μεταξύ τους με τεράστιες σχιστόπλακες. Η πορεία της οχύρωσης ανιχνεύεται σε όλη την περίμετρο της πόλης. Το νότιο σκέλος της οχύρωσης φράσσει την πόλη από τη μία θάλασσα στην άλλη. Έχει συνολικό μήκος 350μ.. Για την κατασκευή του χρησιμοποιήθηκαν τα παρακάτω δύο συστήματα δόμησης: α) το λεγόμενο «αιγυπτιάζον» σύστημα ή αλλιώς «ακανόνιστο τραπεζιόσχημο», όπου χρησιμοποιούνται κατά τόπους πλακοειδή βύσματα σε επάλληλες στρώσεις. Β) το λεγόμενο «λέσβιο» σύστημα δόμησης: ενώ οι πέτρες που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή του δίνουν την εντύπωση ότι είναι αδούλευτες, στην πραγματικότητα έχουν υποστεί μεγάλη επεξεργασία, γιατί όλες οι εσωτερικές επιφάνειες κάθε πέτρας έχουν λαξευθεί έτσι, ώστε να εφαρμόζουν ακριβώς στις καμπύλες ή τις ανώμαλες επιφάνειες των γειτονικών λίθων. Η καλή αρμογή μεταξύ των λίθων του λέσβιου συστήματος επιτυγχανόταν με τη χρησιμοποίηση χοντρού μολύβδινου φύλλου. Ο παραπάνω τρόπος δόμησης με τη χρήση μόνο πωρόλιθων συναντάται σε ένα μεγάλο τμήμα του εξωτερικού μετώπου του τείχους. Μια παραλλαγή του ίδιου αυτού λέσβιου συστήματος, που περισσότερο εδώ μοιάζει με το πολυγωνικό, υπάρχει και σε μεγάλο τμήμα του βόρειου σκέλους της οχύρωσης. Κατά διαστήματα και σε καίρια για την άμυνα της πόλης σημεία, το νότιο τείχος των Σταγείρων ενισχύεται με κυκλικούς ή τετράγωνους πύργους. Χαρακτηριστικό είναι ότι οι τρεις από τους πέντε συνολικά πύργους αυτού του σκέλους, οι οποίοι ενίσχυαν το τείχος στο δυτικό του ήμισυ είναι κυκλικού σχήματος, ενώ οι άλλοι δύο ανατολικότερα είναι ορθογώνιοι. Σε κανονικά μεταξύ τους διαστήματα, αλλά κολλημένες στο εσωτερικό μέτωπο του νότιου τείχους και χτισμένες συμφυώς με αυτό, υπάρχουν πέντε παραλληλεπίπεδες και επιμήκεις κατασκευές. Πρόκειται για τις λεγόμενες «κλίμακες ανόδου», οι οποίες οδηγούσαν με σκαλοπάτια στους προμαχώνες της οχύρωσης, για την εξυπηρέτηση αμυντικών και επιθετικών σκοπών. Εκτός από το νότιο σκέλος, αποκαλύφθηκαν και αρκετά τμήματα των άλλων πλευρών του τείχους, κυρίως όμως της δυτικής, σε συνολικό μήκος 180μ. περίπου. Το τμήμα αυτό ξεκινά από τον πρώτο κυκλικό πύργο και με ευθύγραμμη πορεία συνεχίζει προς τα βόρεια. Το σωζόμενο ύψος φτάνει τα 3μ.. Το σύστημα δόμησης είναι είτε ακανόνιστο με τεράστιους πωρόλιθους είτε «αιγυπτιάζον» με μικρότερες πέτρες.