南京明城墙始建于元至正二十六年(1366)，完成于明洪武末年，前后历时28年。明太祖朱元璋采纳了儒生朱升“高筑墙、广积粮、缓称王”的建议，集中全国之力建成南京都城城墙。明初的南京城共有外郭、京城、皇城、宫城四道城墙，其中京城城墙长35.267公里，有城门13座、水关3座、垛口13616个、窝铺200座。城墙高约14～26米，顶宽2.6～19.75米，为世界第一大城。
南京城墙继承了中国古代城垣建筑的传统，吸取了中国历代筑城技术的精华，集中国古代军事防御工程技术之大成，堪称中国城垣建筑史之典范。南京城墙设计独特，它一改《周礼·考工记》所记载的“匠人营国，方九里、旁三门”、“左祖右社，面朝后市”等中国都城的传统形制，放弃自秦汉以来的方形或长方形的平面布局，依据南京复杂的地形地貌及丰富的河湖水网，因地制宜，依山傍水而建，“皆据岗垄之脊、控江湖之势”，形成非方非圆的不规则形状。
南京明城墙的防、排水系统科学适用，功能包括城垣自身防、排水和对城区的防、排水两部分。城墙填层上部，采用桐油、石灰、黄土拌和的灰浆封顶夯实，厚约1—2米，在其上面和沿墙体两侧直至墙根用灰浆砌筑5—10余层城砖；墙体顶面设置了石质排水明沟，在其明沟约50米距离设置石质出水槽将水排出墙体。城区的防、排水系统，主要是利用城墙底部设置的水关、涵闸。在秦淮河出、入口处分别建有东水关和西水关，水关设有闸门3道，前后2道为木闸门，中间设铁栅门以防潜水入城之敌。此外，还设有金川河闸、玄武湖的“通心水坝”、前湖的半山园闸与琵琶湖的琵琶闸等多处涵闸。这些涵闸，设有铜、铁管和铜水闸，只能进水不可进人，设计巧妙、结构合理。
南京明城墙，南有外秦淮河为天然护城河，东有钟山为依托，北有后湖为屏障，西北将一系列具有战略作用的小山包入城内，形成了战略地位重要，独具防御特色的立体军事要塞。
南京明城墙保存至今已有600余年，历经风雨侵蚀和人为破坏，外郭、皇城、宫城仅存残迹，而京城城墙现仍保存了25.872公里。
南京城墙气度恢弘，结构牢固，设施完善，它是目前世界上保存规模最大的都城城墙。1988年，南京城墙被国务院正式公布为全国重点文物保护单位。2006年12月，南京城墙作为“中国明清城墙”组合申报项目列入中国世界文化遗产预备名单。