據西北師大敦煌所李併成研究員考證推測,可能是趙破奴從令居向西進軍兩千裏,於漢元鼎六年(前11年),乃調集張掖、酒泉郡人力修築敦煌城這一西陲要塞,並築有敦煌綠州外圍的土河、塞城以及馬圈口堰水利樞紐。
敦煌故城現僅存南、北、西三面斷續殘垣。東面已被水衝坍陷無餘,在黨河西岸河牀上可找到部分基址。據殘垣遺蹟推測,故城範圍南北長1132米,東西寬718米。就地取土,層層夯築,夯層厚12釐米,垣基寬6~8米,殘高4米許。四角築高大的角墩,今仍存高16米許,高出城牆一倍,下部夯築,上部多土坯壘砌。西牆正中殘留門洞一座,當屬西域無疑。
該城為漢代故城,經歷了兩次加固維修。城內西北一隅今被用作油庫,其餘均闢為農田,地表無遺物可覓。
為漢敦煌郡治,位於黨河中下游綠洲腹地。唐立沙州、元置沙州路、明設沙州衞,其城址一脈相沿,未曾他遷。