Ранние укрепления носили не сплошной, а узловой характер. Древние стены составляли первую линию обороны, проходившую по расселинам и участкам пологого склона от обрыва до обрыва, то есть дополняли естественные преграды. Общая длина оборонительного рубежа вместе с мысами превышала 6000 метров. С учетом охвата площади – более 90 гектаров – мангупские укрепления не имели себе равных во всей Таврике.
За толстыми стенами крепости одновременно находили приют жители нескольких окрестных деревень, поднимавшиеся в горы вместе со скарбом и скотом. Многочисленные гости не испытывали недостатка в воде, пользуясь родниками и колодцем у северного обрыва. Вырубленная в скале на глубину более 23 метров, скважина доходила до водоносной трещины у подножия горы.
Население готской столицы сосредотачивалось на мысе Ташкли-Бурун. С трех сторон ограниченный обрывами, длинный, узкий утес сам по себе являлся природным бастионом. Здесь находилась самая высокая точка местности, благодаря которой эту часть горы называли верхним городом. Полную его изоляцию обеспечивала 100-метровая стена с круглыми, четырехугольными и многогранными зубчатыми башнями, одновременно создававшая цитадель. Согласно европейской средневековой традиции центральная часть крепости имела особое, несхожее с городом название – Пойка.
В дневнике Мартина Браневского сказано о «драгоценных греческих храмах, о нескольких чистых ручьях, стекавших с утеса, и двух замках, построенных на высокой и широкой скале». Первое из упомянутых зданий находилось на территории цитадели. Примыкавший к стене трехэтажный каменный дом называли дворцом, замком или донжоном, потому как он соединял в себе черты всех трех архитектурных типов. Массивный фасад с узкими бойницами напоминал главную башню феодального замка – донжон. Внутренняя отделка отражала принципы восточного дворцового зодчества: мрамор, окна с резными наличниками, украшенный греческими надписями парадный вход. На верхнем этаже размещались покои готских князей. Второй ярус предназначался для солдат гарнизона. Нижний полуподвал вначале использовали как склад оружия. В турецкую эпоху его переделали в тюремную камеру, где «по варварскому бессердечию ханов иногда содержались московские послы, с которыми поступали жестоко».
В начале XIII века большую часть Византии захватили крестоносцы, и Таврика оказалась без покровителей. Херсон и крепости округи, объединенные понятием «климаты», куда входили и пещерные города, признали власть Трапезундской империи. Новообразованное государство расположилось на землях Западной Грузии, а его основателем был Алексей Комнин, изгнанный из Константинополя, но получивший поддержку грузинской царицы Тамары. Фактически освобожденные горные княжества быстро набирали силу, несмотря на уплату дани бывшему византийскому владыке. Именно в это время страна Дори получила новое название – Феодоро. При поддержке «Великого Комнина» новыми рядами кладки укрепились стены цитадели, была восстановлена базилика Святого Константина и Елены, началось строительство другого княжеского дворца.
Второй замок находился у края оврага Гамам-Дере. Современные исследователи считают его единственным примером дворцового комплекса в горном Крыму и одним из немногих ансамблей подобного рода на всем Ближнем Востоке. Парадный вход крупного двухэтажного здания располагался с южной стороны и начинался с аркады, соединявшей две боковые комнаты. Обширные приемные покои разделялись на три части двойными рядами восьмигранных колонн, связанных изящными арками. Залы верхнего этажа украшали фрески с изображением сцен из бытия святых. Оконные проемы обрамлялись наличниками из резного мрамора.
К дворцу примыкал донжон, увенчанный навесными бойницами, которые в средневековой Европе обозначались французским термином machicoulis. Позже машикули утратили оборонительное значение, став элементом архитектурного декора. Четыре этажа главной башни составляли подполья и караульные помещения. Высеченная на стене надпись с двуглавым орлом гласила: «Была построена эта башня вместе с дворцом в благословенной крепости, видной и поныне, во дни Алексея, владыки Феодоро и Поморья». Наиболее известный князь горной страны происходил из армянского рода Гаврасов, появившихся на Таврике в качестве византийских наместников.
В русских летописях упоминается «князь Готии» Степан Ховра, выехавший в Москву примерно в 1390-х годах и принявший монашество под именем Симон. Его сын Алексей, тот самый «владыка Феодоро», начал борьбу с генуэзцами за власть над Поморьем. Сумев захватить выход к морю в 1427 году, он подтвердил свое господство полезными деяниями. Например, построил укрепление на месте прибрежной крепости Каламиты (Инкерман), восстановил монастырь Апостолов в Партените, возродил княжеский дворец в Мангупе, дополнив его донжоном, завоевал Балаклаву и, наконец, выдал свою дочь за трапезундского царевича, оказавшегося последним византийским императором.