Cổng Bắc rộng 21,45m, cao còn lại 8,42m, sâu 13,55m xây nhô ra tường thành 4m tạo một vòm cuốn cao 5,9m và rộng 5,85-5,9m. Trên nóc vòm cuốn lát đá tạo một mặt bằng rộng 12,7m và dài 20,4m với 20 lỗ chân cột tròn có đường kính trung bình 42-47cm và đục sâu xuống nền đá 40-50cm, đó là chân cột của một công trình kiến trúc gỗ kiểu rường cột có 3 gian 2 chái. Giữa các lỗ cột có ngách nối thông nhau nhằm liên kết các cột gỗ thêm chắc hơn, kích thước ngách nối khoảng 10-15cm x 10-15cm, ngay cả các cột ở rìa ngoài vẫn có ngách nối ra tường dài 50-60cm để gia cố độ vững chắc cho kết cấu gỗ vào nền đá. Trên mặt thành cũng có các rãnh thoát nước, máng nước và hệ thống lan can gỗ phía mặt trong Nội thành giống cửa Nam, phía ngoài có thể xếp lan can đá tạo thế phòng thủ và có thể đặt hỏa lực. Độ cao trung bình còn lại của tường thành phía Bắc khoảng 6-7m.

1. Dấu tích nền đá phía trong cổng thành

Nền đá cổng thành xuất lộ sau khi bóc hết phần đường nhựa giai đoạn muộn và lớp đá dăm lẫn vật liệu gia cố giai đoạn sau, độ dày lớp phủ này khoảng 0,6m

Nền cổng sử dụng loại đá phiến lát kín toàn bộ bề mặt cổng thành, kích thước đá lát cổng dài rộng khác nhau.

Nền cổng thành sau khi bóc xuống lớp nền ban đầu chúng ta thấy rõ phần kích thước từ nền lên phần vòm cao 5,9m, phần cổng khu vực nền và đáy móng rộng 5,85-5,9m.

Ngoài ra, theo mặt bằng hố khai quật H1 phía trong cổng thành, phần mặt bằng dăm đá gia cố phía trên lớp móng so với phần đá phía trên nóc cổng cao khoảng 8,05-8,1m, và cao trong khoảng 8,4-8,5m so với nền móng cổng thành.

Số lượng phiến đá quay vòm hiện tại là 38 phiến từ cổng bắc nhìn ra và 40 phiến từ cổng bắc nhìn vào trong nội thành. Các lớp đá trên cổng thành từ móng lên tới đỉnh còn lại 11 đến 12 hàng đá. Đặc biệt những hàng đá dưới, nhất là đá cuốn vòm phía dưới thường có kích thước khá tương đồng nhau.

2. Dấu tích cửa thành bắc

Trong khu vực mép ngoài cổng thành xuất lộ hệ thống đá được tạo lõm khá đều và vuông văn, cách mép ngoài cổng khoảng 1,57m. Dấu tích tạo lõm này chạy dài từ dưới lên trên. Đây là phần tạo khung cửa phía trên và dưới, kích thước phần khung lõm rộng khoảng 20-22cm.

Phần lõm sâu phía 2 bên cổng, đoạn phía dưới gần cối cửa, đây có thể là phần đặt ngưỡng cửa, kích thước ô lõm này trong khoảng rộng 49cm, cao 40cm, sâu 68cm.

Cối cửa nằm phía trong khu vực ngưỡng, cách ngưỡng khoảng 3,5-4cm và cách mép cổng khoảng 2m. Đường kính cối cửa khoảng 26-28cm.