По-видимому, уже вскоре после возникновения городов, вокруг них начали возводить оборонительные стены и башни. Остатки самых древних оборонительных стен открыты в Тиритаке, где они соединяли дома, стоявшие на краю поселения. Такие укрепления вряд ли могли устоять при правильно организованной осаде, но за ними можно было отбиваться в случае налета кочевников. В первой половине V в. до н. э. в Тиритаке, по-видимому, была возведена каменная двухпанцирная стена толщиной 1,7–1,8 м. Первые укрепления Пантикапея, остатки которых были открыты на северном склоне горы Митридат, возможно, также относятся к VI в. до н. э. (Блаватский В.Д.
, 1954а, с. 91). Может быть, к VI в. до н. э. следует отнести возведение оборонительных стен Нимфея, исследовавшихся в восточной и южной частях города (Грач Н.Л., 1967, с. 219).В V в. до н. э. оборонительные стены, кроме Тиритаки, Пантикапея и Нимфея существовали, вероятно, уже у большинства крупных городов. Геродот (IV, 73–74) сообщает о стенах Ольвии с башнями и воротами. Известны оборонительные стены Фанагории V в. до н. э. толщиной до 2,40 м (Кобылина М.М.
, 1967а, с. 127). Остатки фортификационных сооружений второй половины V — первой половины IV в. до н. э. обнаружены в Никонии. Его оборонительные стены, по-видимому, тянулись вдоль рва по самому узкому месту мыса, на котором был расположен город (Синицын М.С., 1966, с. 5–56; Загинайло А.Г., 1976, с. 293). Примерно, на рубеже V–IV вв. до н. э. возводятся оборонительные стены Мирмекия с башнями толщиной 2,15-2,5 м (Гайдукевич В.Ф., 1952а, с. 136 и сл.).В IV в. до н. э. в Ольвии была создана новая более мощная система обороны. Очень умело выбранная линия обороны проходила по краям плато над глубокими балками, обрамлявшими город с двух сторон; с третьей стороны границей служил берег Бугского лимана. Подобные естественные препятствия затрудняли штурм городских укреплений и установку у его стен осадных машин. Хорошие фортификационные сооружения позволили Ольвии выдержать осаду 30-тысячной армии Зопириона. Ворота северной стены были фланкированы с двух сторон выступающими вперед башнями, которые позволяли защитникам встречать приближающегося противника фронтальным и фланговым обстрелом. О высоком уровне фортификации античных городов Северного Причерноморья особенно наглядно свидетельствуют оборонительные сооружения Херсонеса. Самые ранние укрепления Херсонеса относятся к IV в. до н. э. Они удачно сочетаются с рельефом местности (Блаватский В.Д.
, 1954а, с. 95). Стены двухпанцирные из тщательно отесанных блоков с бутом из камня и глины. Кладки стен сложены насухо. Для сцепления рядом лежащих камней между собой, в них делались специальные пазы, в которые вставляли расширяющиеся с обоих концов деревянные пироны в виде хвоста ласточки. Толщина стен от 3,2 до 4 м. Стены были укреплены башнями. Анализ кладок и стратиграфии слоев позволил И.А. Антоновой установить, что в IV в. до н. э. башни имели прямоугольные очертания, в III в. до н. э. возводят круглые башни, а в первых веках нашей эры форма башен вновь прямоугольная и лишь в случае ремонта старых башен, строится дополнительный панцирь, сохраняя ее прежние очертания, как например, было с башней XVII (Зенона). Диаметр круглых башен 6-10 м, квадратные были меньших размеров, особенно в первые века нашей эры. Сохранились городские ворота эллинистического времени, с внутренней стороны усиленные пилонами. В передней части ворот имеются пазы, по которым, вероятно, сверху в случае необходимости могла быть быстро спущена железная решетка — катаракта. Посредине проема ворот находились двустворчатые двери. Ворота запирались засовом, задвигавшимся через сквозные отверстия в юго-восточном пилоне. У внутренней стороны стены размещалось помещение караула.