Thành Cổ Loa là kinh đô của nhà nước Âu Lạc, dưới thời An Dương Vương vào khoảng thế kỷ thứ III trước Công nguyên và của nhà nước phong kiến dưới thời Ngô Quyền thế kỷ X sau Công nguyên. Hiện nay, di tích Cổ Loa thuộc xã Cổ Loa, huyện Đông Anh, Hà Nội.
Thành Cổ Loa được các nhà khảo cổ học đánh giá là “tòa thành cổ nhất, quy mô lớn vào bậc nhất, cấu trúc cũng thuộc loại độc đáo nhất trong lịch sử xây dựng thành lũy của người Việt cổ.” Khi xây thành, người Việt cổ đã biết lợi dụng tối đa và khéo léo các địa hình tự nhiên. Họ tận dụng chiều cao của các đồi, gò, đắp thêm đất cho cao hơn để xây nên hai bức tường thành phía ngoài; vì thế, hai bức tường thành này có đường nét uốn lượn theo địa hình chứ không băng theo đường thẳng như bức tường thành trung tâm. Người xưa lại xây thành bên cạnh con sông Hoàng để dùng sông này vừa làm hào bảo vệ thành vừa là nguồn cung cấp nước cho toàn bộ hệ thống hào, vừa là đường thủy quan trọng. Chiếc Đầm Cả rộng lớn nằm ở phía Đông cũng được tận dụng biến thành bến cảng làm nơi tụ họp cho đến cả hàng trăm thuyền bè.
Chất liệu chủ yếu dùng để xây thành là đất, sau đó là đá và gốm vỡ. Đá được dùng để kè cho chân thành được vững chắc. Các đoạn thành ven sông, ven đầm được kè nhiều đá hơn các đoạn khác. Đá kè là loại đá tảng lớn và đá cuội được chở tới từ các miền khác. Xen giữa đám đất đá là những lớp gốm được rải dày mỏng khác nhau, nhiều nhất là ở chân thành và rìa thành để chống sụt lở. Các cuộc khai quật khảo cổ học đã tìm thấy một số lượng gốm khổng lồ gồm ngói ống, ngói bản, đầu ngói, đinh ngói. Ngói có nhiều loại với độ nung khác nhau. Có cái được nung ở nhiệt độ thấp, có cái được nung rất cao gần như sành. Ngói được trang trí nhiều loại hoa văn ở một mặt hay hai mặt.
Thành Cổ Loa theo tương truyền gồm chín vòng xoáy trôn ốc, nhưng hiện còn ba vòng thành, trong đó vòng thành Nội rất có thể được làm về sau, dưới thời Ngô Quyền. Chu vi vòng ngoài 8 km, vòng giữa 6,5 km, vòng trong 1,6 km, diện tích trung tâm lên tới 2 km². Thành được xây theo phương pháp đào đất đến đâu, khoét hào đến đó, thành đắp đến đâu, lũy xây đến đó. Mặt ngoài lũy dốc thẳng đứng, mặt trong thoải để đánh vào thì khó, trong đánh ra thì dễ. Lũy cao trung bình từ 4 – 5 m, có chỗ cao đến 8 – 12 m. Chân lũy rộng 20 – 30 m, mặt lũy rộng 6 – 12 m. Khối lượng đất đào đắp ước tính 2,2 triệu m³.
- Thành Nội hình chữ nhật, cao trung bình 5 m so với mặt đất, mặt thành rộng từ 6 – 12 m, chân rộng từ 20 – 30 m, chu vi 1.650 m và có một cửa nhìn vào tòa kiến trúc Ngự triều di quy.
- Thành Trung là một vòng thành không có khuôn hình cân xứng, chu vi 6.500 m, nơi cao nhất là 10 m, mặt thành rộng trung bình 10 m, có năm cửa ở các hướng đông, nam, bắc, tây bắc và tây nam, trong đó cửa đông ăn thông với sông Hoàng.
- Thành Ngoại cũng không có hình dáng rõ ràng, chu vi hơn 8.000 m, cao trung bình 3 – 4 m (có chỗ tới hơn 8 m).
Mỗi vòng thành đều có hào nước bao quanh bên ngoài, hào rộng trung bình từ 10 m đến 30 m, có chỗ còn rộng hơn. Các vòng hào đều thông với nhau và thông với sông Hoàng. Sự kết hợp của sông, hào và tường thành không có hình dạng nhất định, khiến thành như một mê cung, là một khu quân sự vừa thuận lợi cho tấn công vừa tốt cho phòng thủ.
Sông Hoàng được dùng làm hào thiên nhiên cho thành Ngoại ở về phía Tây Nam và Nam. Phần hào còn lại được đào sát chân tường thành từ gò Cột Cờ đến Đầm Cả. Con hào này nối với hào của thành Trung ở Đầm Cả và Xóm Mít, chảy qua cửa Cống Song nối với năm con lạch có hình dáng như bàn tay xòe, và với một nhánh của con lạch này, nước chảy thông vào vòng hào của thành Nội. Thuyền bè đi lại dễ dàng trên ba vòng hào để đến trú đậu ở Đầm Cả hoặc ra sông Hoàng và từ đó có thể tỏa đi khắp nơi.
Về mặt quân sự, thành Cổ Loa thể hiện sự sáng tạo độc đáo của người Việt cổ trong công cuộc giữ nước và chống ngoại xâm. Với các bức thành kiên cố, với hào sâu rộng cùng các ụ, lũy, Cổ Loa là một căn cứ phòng thủ vững chắc để bảo vệ nhà vua, triều đình và kinh đô. Đồng thời là một căn cứ kết hợp hài hòa thủy binh cùng bộ binh. Nhờ ba vòng hào thông nhau dễ dàng, thủy binh có thể phối hợp cùng bộ binh để vận động trên bộ cũng như trên nước khi tác chiến.
Về mặt xã hội, với sự phân bố từng khu cư trú cho vua, quan, binh lính, thành Cổ Loa là một chứng cứ về sự phân hóa của xã hội thời ấy. Thời kỳ này, vua quan không những đã tách khỏi dân chúng mà còn phải được bảo vệ chặt chẽ, sống gần như cô lập hẳn với cuộc sống bình thường. Xã hội đã có giai cấp rõ ràng và xã hội có sự phân hóa giàu nghèo rõ ràng hơn thời Vua Hùng.
Về mặt văn hóa, là một tòa thành cổ nhất còn để lại dấu tích, Cổ Loa trở thành một di sản văn hóa, một bằng chứng về sự sáng tạo, về trình độ kỹ thuật cũng như văn hóa của người Việt cổ. Đá kè chân thành, gốm rải rìa thành, hào nước quanh co, ụ lũy phức tạp, hỏa hồi chắc chắn và nhất là địa hình hiểm trở ngoằn ngoèo, tất cả những điều làm chứng cho nghệ thuật và văn hóa thời An Dương Vương.
Hằng năm, dân Cổ Loa vào hội vào ngày mồng 6 tháng Giêng âm lịch, kỷ niệm ngày Thục Phán nhập cung. Hội đền Cổ Loa kéo dài nhiều ngày với nhiều trò vui như đánh bài, đánh đáo, chơi đu, cờ người,… buổi tối có hát chèo thờ thần.
Năm 1962, thành Cổ Loa được Nhà nước xếp hạng Di tích lịch sử văn hóa cấp quốc gia và được công nhận là Di tích lịch sử quốc gia đặc biệt theo Quyết định số 1419/QĐ-TTg, ngày 27-9-2012 của Thủ tướng Chính phủ.