明代北京的帝陵即今天的明十三陵，坐落于北京市昌平区天寿山麓，从永乐七年（1409）五月八日修建长陵始，崇祯十七年（1644）五月，田妃墓因安葬崇祯皇帝而改名思陵止，这里一共葬有明朝13位皇帝，从而在天寿山脚下形成一处总面积约为80余平方千米的帝陵墓葬群

土木之变发生时，这里还只有长陵（明成祖）、献陵（明仁宗）和景陵（明宣帝）3座皇陵。也先兵围北京事件，不仅让明朝君臣意识到必须加强京师周围的防御工事，对于守护龙脉、提高帝陵安全问题也被提上日程。景泰元年（1450），代宗朱祁钰下旨于昌平县之东八里筑城，徒卫于内，名曰永安。修筑永安城的目的就是为丘陵服务，与丘陵相关的部门机构都设于此城。景泰三年（1452），永安城辖区包括了昌平县，其后续逐步增设陵卫，又于城南复筑一城连接。

与行政区域调整相呼应的，是明朝政府为加强陵区的防御，不断完善周围防御体系，到嘉靖年间，已修筑了多段城垣与关口，如嘉靖十年（1531）至十六年（1537）间，于帝陵中西、北、东三面设灰岭口、贤庄口、碓石口、雁子口、德胜口、老君堂口等城垣修筑。嘉靖十六年（1537），在原沙河店行宫的基础上大兴土木，至嘉靖十九年（1540），建成巩华城。该城如今尚存4处遗址和残存的城墙。

昌镇总兵官统辖区域，西起居庸关、镇边城，接紫荆关真保镇界延袤260千米，东抵慕田峪长城，下辖居庸关、居庸路、黄华路、横岭路。从帝陵外围防御体系来看，昌镇统辖的居庸关、黄花镇的防守至关重要，一旦这两个地方被攻破，陵区就完全暴露于敌前。因此自昌镇设立后，除了陵区城墙的修建，对于外围长城防御工事的修缮和加强也日益被重视。自嘉靖四十五年（1566）始，朝廷先后在灰岭口、贤庄口、锥石口、德胜口分别添设了鹿角栅栏、拗马品字浮石等堵塞隘口的设施。

嘉靖时期，明廷还在长城以北（今北京延庆区）筑造了两道边垣，称为南山路边垣和东路边垣。南山路边垣自河北怀来合河口起，经八达岭一路修建，经东红山、柳沟、岔石口至四海冶，垣长200余里，平行于八达岭长城以北。至于东路边垣则连接起南山路边垣，从九眼楼长城附近转向西北方位，沿黑汉岭、周四沟、刘斌堡、靖胡堡（今白河堡一带）筑成。四海若有敌情，南山边垣举炮火，顷刻就能传达至居庸关。

今天还能见到的九眼楼长城遗址，就是嘉靖年间大修长城、筑南山路边垣的见证。九眼楼长城位于北京延庆区四海镇东南9千米的火焰山主峰之上，属于因险峻而闻名、被称为“鹰飞倒仰”险段---箭扣段长城。这段长城的墙体全部建在岩石裸露的悬崖峭壁上，其中有一节几近垂直，台阶仅有几寸宽，游人通常不敢涉足。从古代军事史的角度来看，九眼楼是箭扣段长城最值得研究的一段。

九眼楼始建于嘉靖二十年（1541），由时任巡抚都御史的王仪主持修建，这段长城东端为火焰山，西至岔道羊头山，长80千米，中间有大小红门，共设五口，红门左右修墩14座。九眼楼长城最具特色的是大型敌楼，这种敌楼为正方双层建筑，因每边有九个瞭望孔而得名，现存一座，高度为7.8米，上部用白灰砌青色城砖，下部砌石条，构建十分坚固，是所有明长城中规模最大、瞭望孔最多的敌楼。

昌镇管辖的三路，黄花路因与蒙古各部驻牧之地最近，军事地理上位置特殊，被视为“京师北门，皇陵锁钥”。镇边路因镇边城而得名，其城在昌平州西一百里处，接宛平县界，如今只存废邑。至于居庸路，则因广为人知的居庸关而得名。当年居庸关作为“内三关”中距离京师最近的一关，对明廷而言十分重要，不过数百年后的今天，居庸关的名气却完全被有“居庸外镇”之称的八达岭长城压过。

坐落在军都山崇山峻岭之上，有“玉关天堑”之称的八达岭长城不仅是明长城中保存得最好的一段，也是长城文化的代表作。1952年，政府决定“修复八达岭长城”。1987年，八达岭长城被联合国教科文组织列入《世界文化遗产名录》后，其长城文化代表的形象走向世界，直到今日仍是所有长城中最著名的一段。

八达岭长城位于今北京延庆区军都山关沟古道北口，始建于明弘治十八年（1505），初建时属于蓟镇长城防御体系，直到嘉靖后期昌镇设立后归入其辖区。八达岭长城不仅是居庸关的外口，也是居庸关的重要前哨，其地势居高临下，险峻异常，遂有“居庸之险不在关而在八达岭”之说。

八达岭长城东西各有关门一座，为砖石结构，南北各开一豁口连接关城城墙，东门额题“居庸外镇”刻于嘉靖十八年（1539），西门额题“北门锁钥”刻于万历十年（1582）。关城顶部呈长方形城台，城台两侧30-40米处，各建有敌楼一座，以城墙相连。城关敌楼两侧还修建有U字形二道城墙，即瓮城。这座瓮城墙上两端均有垛口，一旦遭遇围困，瓮城可以立即化身能够四面据敌的坚固堡垒。

昌镇东部的慕田峪长城与八达岭长城类似，皆是处于崇山峻岭，植被丰茂之处，长城墙体保存状态也比较完整。这段长城最早修建于明初，朱元璋手下大将徐达北伐时，在北齐长城基础上督造而成，也是明代最先建筑的长城之一。明永乐二年（1404），建“慕田峪关”。慕田峪长城东连古北口，西接居庸关，既是入京通道，又是进入皇陵的捷径，关隘往往建在陡峭崖上，地势险要，是拱卫京畿的军事要处。

蓟镇与昌镇的分界线也在这里。慕田峪关东侧有一制高点，称为“大角楼”，今天也是慕田峪长城著名景观之一。大角楼往东为蓟镇所辖，往西为昌镇所辖。此楼三面有长城，一条向西与八达岭相连；一条向东，与古北口相连；一条向南，为内支城。因从长城任何一个角度年，都似一个城角，故而得名。大角楼是慕田峪估长城上较大的敌楼，视野开阔，长城内外尽收眼底。