西漢與匈奴南北對峙，互相抗衡，漢朝為防禦匈奴南犯，建築防邊的長城，當時稱為邊塞，簡稱塞，或稱障塞。沿邊塞修築障、城、亭、燧，是駐軍防戍的軍事建築。
河套地區的障塞 秦亡，楚漢相爭（見楚漢戰爭），匈奴南下，佔據河南地，“與中國界於故塞”，“悉複收秦所使蒙恬所奪匈奴地者，與漢關故河南塞，至朝那（今甘肅固原東南古城）、膚施（今陝西榆林東南）”。所謂故塞、河南塞，即指戰國秦昭襄襄王所築隴西、北地、上郡長城的邊塞，其故跡西起今甘肅岷縣西，東北達內蒙古托克托西南黃河側畔。漢元年（前206）定三秦，次年略取隴西，“繕治河上塞”，當是隴西郡西境瀕河一段邊塞，自此以東，漢與匈奴以戰國昭襄王時故塞為界，歷經惠帝、高後、文帝、景帝及武帝初期，是守禦匈奴的北部防線，文帝時經常遣吏發卒以治，守塞之卒，一歲而更，並徙民於塞下，以為屯戍。
漢武帝元朔二年（前127），車騎將軍衛青率軍擊走樓煩、白羊王，“漢遂取河南地，築朔方，復繕故秦時蒙恬所為塞，因河而為固”。衛青重繕的邊塞，即秦蒙恬北逐匈奴，“悉收河南地，因河為塞”的長城，瀕臨黃河南岸。從此，其南的故塞已完成其歷史使命，終於廢棄。
秦代因循戰國趙所修築的陰山南北長城，在漢代仍是防禦匈奴南入河套地區的邊塞。漢宣帝甘露二年（前52），匈奴“呼韓邪單於款五原塞”；王莽始建國三年（公元11），中郎將藺苞、副校尉戴級“多齎珍寶至雲中塞下，招誘呼韓邪單於諸子”，五原塞、雲中塞即南段邊塞的組成部分。南段邊塞沿烏拉山下及陰山東段大青山南坂。甘露三年，長樂衛尉、高昌侯董忠和車騎都尉韓昌，送單於出朔方雞鹿塞，雞鹿塞（今內蒙古磴口西北哈隆格乃峽谷口）即北段邊塞的組成部分。北段邊塞傍陰山西段狼山。
武帝修築“外城” 元狩四年（前119），大將軍衛青與驃騎將軍霍去病率軍北擊匈奴，匈奴退於漠北，漠南無王庭。漢武帝為阻止匈奴南入陰山內外的富饒墾區和草原，於太初三年（前102）夏，在陰山北、大漠南修築長城，使光祿徐自為出五原塞，經石門障（今內蒙古包頭北前口子古城），築光祿（今內蒙古烏拉特前旗明暗鄉小召門梁故址，城臨邊塞，史稱“光祿塞”）、支就、頭曼、虖河、宿虜（疑是今內蒙古潮格旗烏力吉西北朝魯庫倫城遺址）諸城，直至廬朐(今阿爾泰山南麓某地)，即指此長城，史稱“外城”，因在陰山邊塞之外，故名。這條長城面臨匈奴前鋒，處於大漠南北交通要道，為加強防禦，采用並列二道，南接陰山北麓長城，蜿蜒於大青山之北蒙古高原上，北長城直至阿爾泰山脈中，南長城轉向西行，延伸至甘肅額濟納旗。這年秋，匈奴復南犯，入定襄、雲中，撤還時即破壞瞭徐自為所築諸亭、障，所以這條邊塞隻存在瞭半年。直至漢末，漢朝北部仍以陰山山脈邊塞為防線。
河套東部和遼東邊塞 漢初河套以東邊塞，仍以秦長城為限，“胡人數處轉牧行獵於塞下，或當燕、代”，此即秦代修築長城的邊塞，其遺跡即今逶迤於內蒙古商都縣北、化德縣南和河北康保縣南“成吉思汗長城”，圍場縣北線長城及赤峰市英金河北長城。至於遼東，則悉仍戰國燕長城之舊。漢興，“復修遼東故塞，至水（今朝鮮清川江）為界”。大致自今遼河北，南折經本溪縣東及寬甸西，越鴨綠江，至清川江北直至海邊。此邊塞直至漢末，是漢朝東北外邊防線。
在這條邊塞西段之南，還有一段內邊，稱為武州塞，或稱武周塞，大致在今山西左雲縣附近，是漢朝初期守備匈奴南入雁門馬邑（今山西朔縣）要道的防線，自漢武帝北伐匈奴後，此內邊失去其重要性。
西北邊防的加強 漢武帝積極經營西北，興築三條邊塞及亭燧。一在元狩二年（前121），將匈奴的河西走廊收入版圖，元鼎六年（前111）從令居（今甘肅永登西北）至酒泉（郡治祿福，今甘肅酒泉）修築邊塞。這段邊塞大略與其後明代邊墻相仿，而在民勤縣一段稍北，張掖縣西北一直沿黑河。二在元封四年（前107），破姑師（今新疆吐魯番西北雅爾湖城），降樓蘭（今羅佈泊一帶），“於是酒泉列亭障至玉門矣”。這段邊塞東自沿北大河，向西傍疏勒河，伸至敦煌縣西北玉門關。三在太初三年夏，徐自為築外長城同時，為護衛李廣利西伐大宛（今蘇聯費爾幹納盆地），使強弩都尉路博德築居延塞。此道邊塞，起自漢居延澤西，在今索果諾爾之南沿弱水兩岸。令居、居延及酒泉玉門邊塞，構成一條完整的河西防線，是防禦匈奴從大漠南侵河西地區，保護中原通往西域河西走廊的屏障。太初三年，貳師將軍李廣利攻破大宛，西域諸國相率歸漢；天漢元年(前100)，“自敦煌西至鹽澤，往往起亭”，亭燧遺跡東自玉門關，向西沿疏勒河，經哈拉諾爾，直至新疆羅佈泊（即古鹽澤）北岸、孔雀河末流。漢昭帝時屯田輪臺（今新疆輪臺東南玉古爾），漢宣帝時設西域都護府，治烏壘城（今新疆輪臺東北策大雅），並築亭燧西延，自今庫魯克塔格山南麓、孔雀河北岸，西北經庫爾勒，直至庫車西北。修築亭燧在於北瞰匈奴，以維護東西交通安全。
西漢長城 甘肅敦煌玉門關外
東漢建武初年邊塞軍情木簡 甘肅居延漢代障塞遺址出土
“三郡”築障和內地建塞 漢武帝取得河南地後，直至漢末，相繼在西河、上郡、北地三郡沿邊建塞築障，以防禦匈奴從三郡塞外侵入。元封四年，在西河郡增山縣（今內蒙古東勝西北城梁村古城）西築眩雷塞。在虎猛（今內蒙古伊金霍洛旗西南紅慶河古城）界築制虜塞。西河郡塞外翁龍障和埤是障，在今伊金霍洛旗西南。上郡塞外匈歸障，在今烏審旗西南。北地郡神泉障，在今寧夏靈武縣長城一線；塞外渾懷障，在今陶樂縣西南黃河東岸溜子山附近。
兩漢邊塞圖
東漢初，盧芳占據緣邊五原、朔方、雲中、定襄、雁門、代諸郡，與匈奴、烏桓聯兵入掠內地。建武十三年（公元37），匈奴南侵至河東，十五年，遣吳漢率軍北擊匈奴，徙雁門、代郡、上谷吏民於常山關（今河北唐縣西北倒馬關）、居庸關以東，匈奴左部遂轉居塞內，於是使杜茂與王霸築亭障，修烽燧，堆石佈土，自代（今河北蔚縣東北代王城）至平城（今山西大同東古城）三百餘裡，以為守禦匈奴的邊防。同年，揚武將軍馬成又在內地各處繕築障塞：一自西河（郡治富昌，今陜西府谷西北古城）至渭橋（今陜西咸陽東）；二自河上（大概是今山陜間黃河某地）至安邑（今山西夏縣西北禹王城）；三自太原（郡治晉陽，今山西太原西南古城營）至井陘（今河北井陘西北）；四自中山（國治盧奴，今河北定縣）至鄴（今河北臨漳西南鄴鎮）。上述障塞，皆築堡壁，起烽燧，十裡一候，以備匈奴。其後，匈奴不斷南掠，烏桓亦常侵擾東北邊郡，建武二十一年，遣中郎將馬援復修緣邊雁門、代郡、上谷障塞，分築烽候堡壁。次年，匈奴內亂，遣使漢朝請和，烏桓趁勢擊之，匈奴移徙漠北，於是漢朝撤除諸邊郡亭候吏卒。建武二十五年，烏桓部眾分置緣邊上谷以東諸郡，漢設烏桓校尉於上谷寧城（今河北萬全）；建武二十六年，南匈奴內徙緣邊西河、北地、朔方、五原、雲中、定襄、雁門、代八郡，南單於徙居西河美稷（今內蒙古準格爾旗西北納林鎮古城），並助漢防邊。此後至東漢末，不築邊塞。