新兴的蒙古贵族在攻占金朝中都，迫使其迁都南京后，进一步加强军事力量，企图征服金国，在原来军事基础上，征汉人为兵，称为“汉军”。又把征服西夏、金所俘虏来的能工巧匠集中起来，令他们制造金属兵器和火器，使它的武器装备从落后状态发展到当时较先进的水平。再加上强大骑兵的远战和袭击能力，军事力量强大无比。在13世纪中，蒙古骑兵几乎踏遍欧亚广大地区。由于大骑兵的流动性，不太重视筑垒，但在攻坚和攻城以及野战作战中，也自有一些蒙军独特的战术。
元代城池构筑和攻城作战
（一）元大都的兴建
宋开禧二年（1206），蒙古族首领铁木真在斡难河（黑龙江上游支流）畔即汗（蒙古族最高统治者称谓）位，称成吉思汗，建立了蒙古帝国。蒙古中统元年（1260），忽必烈继任汗位于滦水之北，名其地为开平府（内蒙古正蓝旗东）称为上都。中统五年（1264），忽必烈定燕京为中都，作为他的陪都。至元八年（1271），蒙古统治者改国号为大元，次年决定改中都为大都，从上都迁都于此，从而燕京（北京）取代了长安、洛阳、开封等古都的地位，成为一个多民族国家的统治中心。它不仅利于元朝统驭全国，而且利于吸收中原先进的文化。
大都，蒙古语叫“汗八里”，意思是汗的城。它不是利用旧城改建，而是完全新建。燕京在金末曾遇到蒙古军的重大破坏。据《元史》记载“发侍卫兵万人完都城”，从至元四年（1267）开始，到至元二十七年（1290）才完成城墙的建筑，内部陆续兴建。元朝定都大都后，即为它的统治政治、军事、经济中心。除城垣坚厚，防御设施完备外，突出的是以此为基地设水陆驿站，与全国紧密联系，军事上意义甚大。此种驿站，均为当地民户任之，也叫“站赤”，它的户籍独立编制，归兵部统领。
新建的大都，在原燕京城东北郊，分为大城和皇城。大城为方形，周围长约30公里。东、西城相当于北京内城东、西城的旧址，南城位于今东、西长安街一线。北城在今德胜门、永定门外，那里至今尚存有元大都遗址。大城系以土夯筑，因周围长，故工程巨大。大城内为皇城，皇城以万岁山、太液池为中心，池东有周长九里的宫城，是帝后居住的所谓大内。起初无城墙，仅为军士环列守卫，后来以砖石修了一道长10公里的围墙，名肖墙，俗称红门阑马墙，就是皇城。大城有11座城门，南为顺承门、丽正门、文明门；北为健德门、安贞门；东为光熙门、崇仁门、齐化门；西为肃清门、和义门、平则门。城门外都筑有瓮城和吊桥。
大都城内，皇宫和官署在前，左为太庙，右为社稷坛，背后为市场，是按照先秦文献《考工纪》“左祖右社，面朝背市”的帝王都城而设计的。城中有居住区50坊，大街宽24步，小街宽12步，整齐规整，犹如棋盘。大都的修筑，军事上的着眼，和历代城垣设计大体相似，无特异之点。惟建立后，元统治者将全国制兵器、制火药、制船的工匠集中到大都落户，成为军事工业和造船业中心；并开凿通惠河，导昌平自浮泉水汇入瓮山泊，经高梁河通入城内积水潭，然后穿城而出，沿闸河旧道，在通州张家湾注入白河。因大都地势高出通州20米，又在沿河设闸坝或斗门调节水位。通惠河的元大都形势示意图开凿，不仅有军事意义，而且对于南粮北运，供应大都需要，尤其具有重要意义。
大都建成后，没有经过大的作战，只是至元十九年（1282），因军民反对元统治者残酷统治，一个叫王著的千户（军官），联合80余人，趁忽必烈暂住上都，从健德门突入大城，计诱宰相阿合马并击杀了他，一时大都城内民心大快。元末，爆发全国性农民起义，至正二十八年（1368），朱元璋派大将徐达北伐，兵临大都城下，元顺帝不战而逃，放弃大都，大都遂为明军攻占。
（二）元代攻城作战和对城池的加筑
元代攻城作战，依仗其大骑兵的迅捷优势，不硬攻，不强攻，而是调动敌军，乘虚袭取。如金正大八年（1231），窝阔台遵照成吉思汗遗策，攻取汴京，就是避险迂回，调动敌军，乘疲攻破的。成吉思汗临终前说：“金精兵在潼关，南据连山，北限大河，难以遽破。若假道于宋，宋、金世仇，必能许我，则下兵唐、邓，直捣大梁。金急，必征兵潼关，然以数万之众，千里赴援，人马疲敝，虽至，弗能战，破之必矣。”窝阔台就是这样率军绕过潼关，取道汉中，经唐（河南唐河）、邓（河南邓县）直抵金之汴梁（开封）。元军围城后，在城的四角安置炮百余座，昼夜不停，反复更换，轮番轰击，金军也以“震天雷”、“飞火枪”还击，双方伤亡都很大。两年后，金军士气、物资经不起元军的围攻，汴梁被元军攻破，元军乘胜连下洛阳，又围金哀宗于蔡州（河南汝南），在南宋军协助下，又破蔡州，金宣告灭亡。
元代凡占领的城池，都在原有基础上，进行加固，以利防守。如元代在统治广西桂林的80余年中，曾两次加筑桂林城垣，把城墙加高加固，内外三重，全部用大石垒砌，以糯米石灰嵌缝，加筑的城高两丈多，城墙上宽3丈多，可以驰马。
蒙（元）军在长城的作战
长城的修建和加强，为历代防北方少数民族袭扰的需要，蒙古族兴起于北方，长于骑射，故终元一代，对长城没有搞过什么工程，惟在和金、宋作战中，多次进出长城。他们攻取长城作战的手段，一是利用降将开关，一是袭取关口，然后保障大军入关。如金崇庆二年（1213），成吉思汗率军再次进攻金的中都，连克德兴、怀来、延庆诸地，进逼居庸关。居庸关有南、北两口，北称北口，即今之居庸关，南称南口，即今南口。两口相距20公里，两山夹峙，中为深涧，悬崖绝壁，堪称天险，素有“铁门”之称。金军依此要隘，把关门用冶铁封固，并布铁蒺藜百余里，作为障碍。元军至怀来，无法前进，适有部将多次入使金朝，知有小路可容一骑通行，如果秘密前去，当日可到南口。成吉思汗于是留下一部兵力在北口和金军对峙，自己率大军西行，绕过紫荆关，从间道奔袭南口，紫荆关金军发现后，元军已越过，迎战不利，元军遂占南口，两面夹击，一举夺占居庸天险。
蒙（元）军对江、河地区的作战筑城
元军以骑兵见长，不利于江河、湖泊地区的行动，但为了在战争中取胜，他们也不断采取了一些和筑城有关的攻城手段。如公元1234年，宋军收复汴京，不久又攻入洛阳，蒙军见汴、洛失陷，迅即南下攻洛阳，守军被迫撤退，蒙军继续进攻汴京，决黄河以灌城，宋军民死伤惨重，溃败南逃。又如宋端平二年（1235），元（蒙）军攻宋之郢州（湖北钟祥）。郢州位于汉水下游和大洪山之间，城池坚固，战船密集，元（蒙）军屡攻不下，其将塔思曾造木筏攻城。江淮平原河网稠密，湖泊纵横，很不利于蒙（元）军行动。如宋嘉熙二年（1238），蒙将察罕统兵号称80万，进围庐州，蒙军筑坝高于城楼，奋力攻城。宋军以油灌草，焚烧蒙军，并发炮击坝，乘胜出击，蒙军败走，宋军又以舟师控扼淮水，蒙军被迫后撤。
元军围困襄、樊作战的筑城
忽必烈即蒙古大汗位后，由于蒙军在四川战场上的失败，逐步把战略重心移向襄、樊战场。
宋景定二年（1261），宋骁将刘整以泸州（今四川泸州市）降蒙，向忽必烈建议取襄阳之策，认为：“攻蜀不若攻襄，无襄则无淮，无淮则江南唾手下也”。但襄阳城高池深，与樊城相依，汉水环绕，不利于蒙军行动。且襄元军围困南宋襄、樊形势示意图阳还可得江陵支援，如强攻襄阳，必不能得心应手。忽必烈决定用围困战略，派诸将围襄阳而不攻，目的待其弊而自败。1263年，忽必烈利用刘整重贿襄阳守将吕文德，在襄阳城外设置榷场，进行互市。此后，蒙军借口安丰（今安徽寿县南）榷场为盗所掠，要求对襄阳榷场筑土墙自保，得到应允，遂筑土城于鹿门山（襄阳南15公里）。继又筑堡于白鹤山（襄阳南5公里），派兵戍守，目的在割断宋军南北联系，并不时派出游骑，在襄阳城外四处抄掠。榷场筑墙筑堡，遂成为围攻襄阳的起点。元至元四年（1267），蒙军又进一步在襄阳东面白河口（白河入汉水处）、西面的万山（城西5公里）等处，开始修筑堡垒。至元六年（1269）初，蒙古又派重臣史天泽至襄阳，令民兵两万在襄阳城外筑起长围，构成对外正面，以阻南宋援军。复在近城的岘山、虎头山构筑城寨，并联之以旧有堡寨，形成对内正面，紧逼襄阳。是年终，蒙军又在汉水西岸筑新城，和鹿门山城遥遥相对，成为蒙军控制汉水通道的主要据点。同时在汉水中筑台，和夹江堡相呼应。又在汉水中树木栅，遮断南北水路。至此，蒙军对宋军长期围困的筑垒工程全部完成。
当蒙军进行围困筑垒的同时，驻襄阳宋军曾多次向蒙军出击，但均以失败告终。南宋见仅靠襄阳守军，无法打破蒙军包围，曾多次派援军进攻，也多未奏效。至元九年（1272），宋京湖制置大使李庭芝在房州造轻舟百艘，募民兵3000，由民兵部辖张顺、张贵率领，轻流入江，斩断蒙军水中铁链，转战60公里，进抵襄阳。张顺战死，张贵派兵泅水入襄阳，约定郢州发兵来夹攻，至期张贵率民兵突破蒙元军防线，但援军不至，以众寡悬殊，全部牺牲。
蒙元军在长期围攻襄阳作战中，知道“襄樊两城，汉水出其间，守兵植木江中，联以铁锁，中造浮梁，以通援兵，樊恃此以为固。”于是，决定先攻樊城，至元十年（1273）初，蒙元军派水军排除水中障碍，乘风纵火，烧宋军船只百余，断其与襄阳联系，分兵五路攻城，运土填城脚，竖云梯，以回回炮击毁城之角楼，并焚毁外栅，突入城内，攻取了樊城。蒙元军在攻破樊城后，移回回炮于襄阳城东南隅，炮石重75公斤，击发，声如雷鸣，一炮击中襄阳谯楼，城中军民惊慌失措，宋军守将遂以城降元。
襄樊之战，攻守双方都曾采用各种筑垒手段，说明因火器、火药的发展，筑垒相应地有了较大发展。
§§第四章 明清军事工程