大湾城故址属我省居延遗址的一部分，位于金塔县城东北约145公里的黑河两岸。东岸为东大湾城，西岸为西大湾城。城址所处位置为戈壁荒漠地带，其中分布着零星适宜耕种的土壤，周围有极少的耐旱植物生长，所依傍的黑河年均径流量约10.9亿立方米。

汉武帝元狩二年（前121年），至太初三年（前102年），汉王朝为防止匈奴族的进犯，在河西“列四郡据两关”的同时，为进一步巩固边防，经营西域，在边地大规模修筑关城、烽、堡等设施，驻守戍兵，并置官开渠，移民屯垦。大湾城即建于此一时期，至王莽末年衰落。

范围350×250米，由内、外城和鄣三部分组成，内、外城现仅存几段残高1米左右的城墙和两座残高7米的烽台。鄣面积90×70米，鄣墙残高8.5米，基宽4-6米，墙系夯土板筑，夯层厚0.2米,夹棍直径0.1-0.2米不等,棍距4米,行距离1.7米。城门在东墙，由两座10×8米门橹构成，门宽5.2米，进深17.5米，有坡道可上门顶，顶上建筑已毁。鄣内有后期所筑土坯房三间，鄣四周有两道平行的土墙，现存东面一段，它们与鄣之间有一道7米的壕沟，据考证，此应为宋、元时期的建筑。

距东大湾城2公里，两城隔河相望，面积 180×210米，墙系夯土板筑，其筑法同东大湾城完全相同，墙基现宽8米，顶宽3.4米，残高8米，门在北墙，已毁，宽9米，斜坡道进出，城内有两处后代所修土坯房。西大湾城由于紧靠黑河河岸边缘，随河床的自然扩宽，近年造成故址南、东墙分别被河水冲毁150米、125米的损毁。一九九八年十月，国家文物局核准立项，修筑防洪大堤792米。