历代均有加筑修建，进一步成为北京西北方的军事重镇。
明代军制.明朝时期，为了对抗外长城以北的蒙古，守卫京师。后在九镇之外，增加了昌平镇总兵与真保镇总兵。居庸关属于昌平镇下属的三参将之一（另外两个参将是黄花城与镇边城）。而八达岭设守备，隶属于居庸关参将。
建筑体制.居庸关为四面均建有城墙，设南北两道关门，关门外均筑有瓮城。两侧架设有敌楼与烽火台，方便传讯。作为京城西北之要塞屏障，居庸关拥有完善的防御体系。自北而南分别由岔道城、居庸外镇（八达岭）、上关城、