四川省三台县曾在古唐朝时为剑南东川节度使驻节之地，亦即东川道治所，与西川节度使驻节之地成都，同为四川的两大政治经济文化中心，诗圣杜甫曾在此居住了近两年，历史上一直是兵家必争之地。潼川古城墙位于三台县城潼川镇，始筑于南朝宋元嘉年间。据记载，唐、宋时的州城状若盘蛇，明代扩大为城址，重修东、西、南、北四座门，清朝乾隆32年至35年易土筑为石砌城墙，并重建四大谯楼，设有九座炮台，建有南、北、东、西四道城门，晚清光绪年间增至五门，用以抵御兵匪攻袭和洪水泛滥。
走近明朝嘉靖年间的三台潼川古城已是“环城有池，阔四丈，引西溪九曲水注淤中”，其城楼为重檐歇山式屋顶、抬梁穿斗混用的木结构建筑，九架梁前后单双分步梁分心用九柱，两侧为穿斗、内为抬梁，中柱两旁立柱密集，面阔五间12米、进深八间6.8米、脊高7.5米，具有元代风格。“明代潼川州山环水绕、天设险要，旧有石城一座，城墙高一丈六尺，厚六尺，围城城墙总长九里三，东门为东流，西门为通蜀，南门为南熏，北门为川北，状若盘蛇，经明至清初，多次修复。”，最后却毁于明末农民军领袖张献忠入川时的战乱。
到乾隆王朝的1767年至1769年，时任三台知县徐世楹“因故址”重建府城，决定易土为石，重建雄伟谯楼。于是，高6米、厚9.8米的砂岩条石砌筑城墙终成。清乾隆年间的三台城门门洞有内、外洞，曾在城墙倒拐之处设有九大炮台，建有南、北、东、西四大城门包括吊桥与清流淙淙的护城河。四方城楼上安装有绞盘，在收放吊桥时转动绞盘，绞盘便带动绳索让吊桥起落。军民入城均需排成长队有顺序入城。
清光绪年间时任县令李火英认为西大门外是牛头山，挡了自己的升官发财之路，便在老西门北面又再建新西门，最终增至五大城门，这些城楼在抵御白莲教起义攻袭和两江洪水泛滥方面发挥了重要作用。
解放后到1958年，因为解除了战乱威胁，县政府于是重点拆除了西、北方向的城门，仅存东、南2道城门用以抵御洪水，城墙也相应保存。
到20世纪70年代，因为“破四旧”文革动乱，加之扩建新西街，便又拆除了新西门、老西门和北门附近城墙。
在改革开放后，至上世纪80年代中后期，随着社会经济发展大潮和新型城镇化的冲击，潼川古城墙西门至北门城墙被陆续拆掉，最后仅存不到2000米的城墙和东、南方向的城门。
今天残留的古城墙均用长1.2米，高、宽0.3米至0.35米的条石砌成，仍旧保留了南城门楼和东城门门洞。其南城门谯楼是四川省内唯一保存最好的古代谯楼。东门结构与南门相同，内、外门洞间有双扇铁皮木质大门，门楣有浅浮雕花卉卷草纹饰。
根据城市总体规划，古城墙及东、南门从西面的老烟草公司至三台中学（国立东北大学旧址）的运动场为潼川古城墙保护区。在“五一二”汶川特大地震古迹维修重建中，由四川省文物考古研究院编制维修方案，通过公开招标方式，委托有专业资质的单位，对城门及城墙进行排危加固，并按乾隆32年大修后的风貌进行维修整治。本着“修旧如旧”的思路，在施工中对南门和城墙上的谯楼修缮，保存了原有的建筑构架，女墙用条石重新砌筑，替换现有门窗，恢复古代风貌。因东门谯楼早年损毁，四川省文物考古研究院参照南门谯楼及相关明代建筑风貌进行复原设计，施工单位据此重修。同时，东门城墙边的人行步道地面，用石板替换原有的水泥地面。
近年来，潼川古城墙开始焕发昔日风采。古城墙及东南城门独特的历史文化内涵，成为古梓州新三台一道亮丽的新风景。
值得一提的是，三台潼川古城墙从墙脚到墙身，外墙均用砂岩条石筑砌而成，是天府四川境内现存明清古城墙中惟一的石头城。潼川古城墙与江苏南京明城墙、辽宁兴城城墙等，同属于全国少有而幸存明清石砌城墙。海外华侨著名女作家郑碧娴作为中法促进会会员，她出生于三台，其父亲郑献征是全民抗战初期的三台县长。在2007年，郑女士到三台寻根，在县政协有关领导陪同下，参观三台古城墙时，为其雄姿大为感慨。她说：这样的中国古城墙在国外是很难见到的，它是一座伟大城市的辉煌和骄傲。此时的古城墙内外垃圾如山、污水横流、电线乱接，让海外华侨感到十分遗憾。
到了首都北京，郑女士便与好友、全国政协委员、著名历史学家舒乙先生交流。在看到郑女士带来的三台明城墙资料和图片后，让一直呼吁保护古建筑的舒乙拍案叫绝，他说：这样的石头城墙在全国罕见，具有重要的历史、艺术和科研文化价值。并且，在全国政协十届五次会议上他正式提交了委员提案。
舒乙认为：四川省三台县古城墙年代久远、质量很高，甚至其城墙材质还一度超过了北京的个别古城墙，建议各级党政加大对三台古城墙的保护利用力度，并申报为国家级重点文物保护单位。三台的古城墙便在2013年成功入选全国重点文物。曾在1993年9月，潼川古城墙及东、南城门被公布为县级文物保护单位，在1996年9月被公布为四川省级文物保护单位。
在三台古老的涪江岸、凯江边，石头城南门两侧还有较大面积的老街留存。以南外街、江西街、陡坡子巷、下南街等地方为核心，成片的川西民居带着沧桑的面孔静默在城墙周围，在这里没有都市的繁华与喧嚣，老街、老人、城门、深巷、院落、茶馆、酒铺……组成一幅古朴画卷，现目前，新时代的潼川古城正在改造提升当中。