Τα παλαιοχριστιανικά τείχη της Νικόπολης, ένα από τα πλέον σημαντικά σύνολα οχυρωματικής αρχιτεκτονικής της νοτίου Βαλκανικής, εντυπωσιάζουν με την έκταση και το ύψος διατήρησής τους, που φτάνει έως τα δώδεκα μέτρα. Ανοικοδομήθηκαν ενσωματώνοντας τμήμα των ρωμαϊκών τειχών και λαμβάνοντας υπόψη τον ρωμαϊκό πολεοδομικό ιστό. Τα τείχη, με περίμετρο περίπου 2.072μ., έχουν τραπεζιόσχημη κάτοψη και είναι ενισχυμένα με πύργους. Το νότιο σκέλος ανεγέρθηκε κατά μήκος της νότιας πλευράς του κεντρικού decumanus, αφήνοντας ελεύθερο όλο το πλάτος του δρόμου μαζί με το πεζοδρόμιό του, γεγονός που αποδεικνύει ότι ο δρόμος συνέχισε να είναι σε χρήση. Η ίδια τακτική φαίνεται πως ακολουθήθηκε και στο δυτικό σκέλος του τείχους, το οποίο προφανώς έβαινε κατά μήκος ενός cardo. Βόρεια και ανατολικά η νέα οχύρωση έκανε χρήση του ρωμαϊκού τείχους, το οποίο συμπληρώθηκε καθ᾽ ύψος.
Κατά μήκος του νότιου σκέλους του τείχους βρίσκονται δώδεκα συνολικά πύργοι, τοποθετημένοι σε κανονικές αποστάσεις των 33 μέτρων: ένας ορθογώνιος, ένας πεταλοειδής και ένας πολυγωνικός εναλλάσσονται, με την ίδια σειρά, ενώ στη νοτιοδυτική και νοτιοανατολική γωνία υψώνονται ένας κυκλικός και ένας πολυγωνικός πύργος αντίστοιχα. Στο μικρό λοξό τμήμα του νότιου σκέλους, μέχρι τη συνάντησή του με το ρωμαϊκό τείχος στην ανατολική πλευρά, βρίσκονται στη σειρά δύο πεταλοειδείς, ένας τετράγωνος και ένας πολυγωνικός πύργος. Στο δυτικό σκέλος ακολουθείται διαφορετικό σύστημα οργάνωσης. Εντοπίζονται συνολικά δεκαέξι πύργοι, έντεκα ορθογώνιοι στη σειρά, δύο κυκλικοί στις γωνίες προς βορρά και νότο, δύο πεταλοειδείς εκατέρωθεν της Δυτικής Πύλης και ένας κυκλικός στη βόρεια πλευρά μιας πυλίδας, 184 μέτρα βόρεια της κύριας πύλης. Το μεσοπύργιο διάστημα κυμαίνεται από 26 έως 40μ.