北庭故城遺址自漢代起就是絲綢之路天山以北地區的重要軍政中心和古代交通樞紐。唐代北庭都護府的組織機構和官員設置，都護府所在地庭州即如今的北庭故城，庭州下轄的金滿縣即如今的吉木薩爾縣。
北庭故城位于天山北麓，與天山南麓的高昌、交河故城，在歷史上同屬車師國、高昌王國和回鶻高昌國，就好像后院與前院。中間隔了座天山，北庭故城略呈長方形，南北長約1.5公里，東西約1公里。城池布局受唐長安城影響，分為內外兩城。內外城墻都有馬面、敵臺、角樓和城門。外城北門還有甕城，城外環繞護城河。繁盛時的北庭城，官署衙區主要在內城，普通老百姓生活在外城，分為生活區和商業區。
　北庭故城是古代西域的著名城池。兩漢時，天山以南交河一帶（吐魯番地區）成為車師前國，天山以北金滿城（吉木薩爾）一帶成為車師后國。唐代發展成為天山北麓的政治、軍事和文化中心，曾有重兵駐守。景龍二年（708年）在這里設置北庭大都護府，管轄天山以北以西、喀爾巴什湖以東以南直至里海附近廣大地區，縱橫數千里。九世紀中期高昌回鶻王國建立后，北庭為其政治中心之一(陪都、夏都)。元代設別失八里行尚書省、宣慰司、元帥府。15世紀前期毀于戰火。

　　北庭故城南枕天山，北望草原，為古代絲綢之路北道必經之地。從這里向西可以到達中亞楚河流域的碎葉，南越天山各個谷道可與焉耆、高昌、伊吾相連，進入塔里木盆地或河西走廊，向北是游牧民族的中心之一金山（今阿爾泰山），東北則通往漠北的回鶻可汗牙帳。如此四通八達，使北庭成為北疆的重要交通樞紐和貿易中轉站。
外城
外城始建于唐代初年，后經兩次修補，周長4596米。南、北、西三面城垣尚存，墻基殘寬 5～8米，高3～5米，城垛（馬面）處高10米，厚7米，均系夯土筑成。夯層平整堅實，厚約7厘米。四角原有角樓，西北角臺基東西長25米，南北寬23米，殘高約11.5米。護城壕寬30～40米，深2～3米。
北城城門保存尚好，門寬8米，甕城的格局仍在。甕城外側又有一近似長方形的小城，為軍事防御設施，俗稱羊馬城。外城城墻都系夯土版筑而成，夯層直接建于原生土上。夯層平整、堅硬結實，厚5～7厘米，局部厚達10厘米以上。
內城
內城位于外城中部偏東北，約建于高昌回鶻時期，內城分兩重，第一重南北長800米，東西寬600米；第二重邊長各400米，內城周長約3千米，基寬3～4米，殘高約2米。城墻均系夯筑，夯層建于原生土上，平夯，無夯窩，夯層厚10～15厘米，個別厚達20厘米左右。
內城北、西墻城門遺跡尚存。北門寬5.5～6米，左右臺基有對稱排叉樁槽，原為過梁式木構門洞。城墻外現存馬面14個，間距50～70米。東、西墻中部各有敵臺一座，東南、西北、西南角樓殘基尚存，城壕寬10～30米，深1～3米。內城的里外兩重城墻，其結構與外面相同，高度較外城池堅固險要。
今天的北庭故城遺址，論氣勢比不上高昌故城，論奇詭比不上交河故城，帶給人的更多是劫灰落盡的蒼涼。而城西的西大寺，卻給人帶來意外的驚喜。北庭回鶻西寺遺寶，唐代后期，回鶻西遷，北庭成為高昌回鶻的陪都，回鶻西遷后改信佛教，在北庭城西建筑了一處王家寺院，因其位處城西，故稱西寺。

20世紀80年代，社科院考古所曾對北庭西大寺進行搶救性發掘，清理出部分配殿和佛窟，1988年，西大寺連同北庭故城遺址一同成為全國重點文物保護單位。2010年，北庭故城遺址被批準為首批全國23個國家考古遺址公園之一。近年來，北庭故城遺址累計投入保護資金2億元，西大寺保護大棚、北庭故城遺址保護圍欄、城墻加固、監測預警……，各種保護項目次第展開。2012年，北庭故城成為絲路天山北坡廊道唯一一處“申遺”點。