Thành cổ nằm khiêm tốn, khuất sau cổng Ban Quản lý Di tích và Danh thắng Đồng Nai. Vết tích còn lại là một vòng thành được xây dựng bằng đá ong, bên trong có ngôi nhà kiến trúc theo kiểu Pháp. Thành cổ ở đó, như một lão già sắp tàn hơi, nằm nghiền ngẫm sự đời qua bao thế kỷ.
Theo thư tịch cổ, từ thế kỷ 14-15, thành do dân Lạp Man xây đắp bằng đất với tên gọi "Thành Cựu". Thời nhà Nguyễn, thành được xây dựng lại trên nền Thành Cựu, có mở rộng hơn, với tên gọi thành Biên Hòa. Theo tác giả Lương Văn Lựu viết trong Biên Hòa sử lược, thì "Thành được xây dựng vào năm Gia Long thứ 15 (tức 1816) tại địa hạt thôn Bàn Lân (thôn Tân Lân) huyện Phước Chánh, tỉnh Biên Hòa cũng với tên gọi là "Thành Cựu" do dân Lạp Man xây đắp bằng đất. Chu vi thành dài 338 trượng, cao 8 thước 5 tấc, dày 1 trượng. Hào xung quanh rộng 4 trượng, sâu 6 thước. Thành có 4 cửa và một kỳ đài (phía chánh điện). Mỗi cửa ngõ có bắc một cầu đá ngang qua hào để làm lối lưu thông ra vào". Thành được xây theo hình cánh cung, đến năm Minh Mạng thứ 18 (tức 1837), Thành Cựu được xây dựng lại bằng đá ong và đổi tên thành Thành Biên Hòa.
Khi Pháp đánh chiếm các tỉnh Nam bộ, Thành Biên Hòa trở thành nơi phòng ngự, phản công địch của quan quân nhà Nguyễn. Tháng 12-1861, Thành Biên Hòa rơi vào tay thực dân Pháp. Trong thời gian chiếm đóng, quân đội Pháp tiến hành xây dựng lại, thu gọn chu vi thành còn 1/8 so với trước và gọi là thành "Xăng đá", phiên âm từ tiếng Pháp Soldat - nghĩa là "Thành Lính". Hào phía đông được lấp đất lại xây cất phố xá và một số doanh trại, biệt thự, nhà thương... trong nội thành cho sĩ quan cao cấp và quân đội Pháp ở. Buổi sáng lính thường sử dụng kèn báo thức, âm thanh vang cả một vùng nên dân địa phương còn gọi là Thành Kèn.
Những tài liệu nghiên cứu của các tác giả trong và ngoài nước đều cho biết, Thành Biên Hòa có một vị trí rất quan trọng trên nhiều mặt. Đây là ngôi thành cổ duy nhất ở Đồng Nai còn sót lại trên đất Nam bộ. Nơi đây đã ghi dấu ấn nhiều sự kiện lịch sử tiêu biểu trong cuộc khai phá đất Đàng Trong thời chúa Nguyễn, cũng như giai đoạn chống Pháp và Mỹ sau này.