为何要修建这么厚的城墙？是为了防盗墓还是另有目的？今人已无从考证。四面城墙中间各有一门，据推测门外有两座相应的城楼，犹如一座小城堡。陵墓四角也有建筑，应该类似于我们今天看到的角楼。
陵墓内有多座礼制建筑，主要有寝殿、配殿等。寝殿是陵墓内的主要殿堂，按当时的礼制，寝殿内陈列着高祖生前所穿的衣物，还有宫女按时铺床叠被，每日四次备洗漱、喂食之水，清扫房屋，侍奉如在世的皇帝。
汉代帝王与后妃葬于同陵不同墓，高祖陵与吕后陵相距300米，但同在一座陵城内。长陵位于陵墓西部，为夯土建筑。据史料记载，长陵东西长120级台阶，高13米。经过2000多年的风雨侵蚀，现今的长陵东西长153米，南北长135米，顶东西长55米，南北长35米，封土高33米，形如倒置的斗状。
由于长陵内部结构未发掘，后人无从知晓其中的内情。但既然陵墓是刘邦生前所建，那么应该是按照汉代礼制修建的。《汉书·遗志》中就谈到了汉代帝王陵墓的地宫：“内有柏木棺椁，柏木黄肠，百官皆葬。有门通四门，可容六车六马，皆隐蔽。四面外立，东石立于外。先关剑门，门内备夜龙、莫邪剑，暗弩暗火。”长陵也应该按照这样的标准修建。
在西汉帝陵中，长陵陪葬墓数量最多。长陵以东，现存陪葬墓60余座，多为跟随刘邦生死相随、为西汉政权建立作出过巨大贡献的功臣、功臣，以及刘邦的后妃、关东氏族。文献中提到的主要有萧何、曹参、周勃、周亚夫、王凌、张耳、纪信、齐夫人、田圣等人。唐末诗人刘彦潜《长陵诗》云：“长陵高阙为刘氏葬，陪葬皆侯。”这些高大的陪葬墓，分布在长陵东侧司马门外神道两侧，南北向排列，成群结队，排列十分有序，恰如王公大臣觐见皇帝时的列队行进。
