护城河平均水深约1米，后经疏浚，至清道光年间，南门外自桥底至河底深一丈七尺（约合5.6米），东门、西门外自桥底至河底深一丈六尺（约合5.3米），北门外自河岸至河底水深六尺（约合2米）。
　　
　　济南府城的城墙不是一朝一夕定型的，历代多有修建。明清时期关于修城的记载共有19次。历经明清两代的建设，城墙比建筑之初增高了1米，城河深了1米。
　　
　　清晚期咸丰年间，为防范捻军，在济南府城墙之外，又新修了护卫城厢的圩子墙。圩子墙的选址并不是以城市建筑的边界而定，而是参照了当时河道流经的位置，获得沟、城一体的防御系统，“枕流而圩，则穴地而水，地势然也”。同治四至六年（1865～1867），又将土墙改筑为石圩子墙，称“石头城”。这次改建废除了北面土圩，将其收缩到城墙的西北角与东北角，面积有所减小。石圩子墙周长约11.7千米，高3.48米，基厚4.8米，顶宽3.2米，沿圩设有炮台14座，垛口3300余个。圩子墙外也挖有沟壕，城门外均建有桥梁。圩子墙设城门7座，东为永固门（俗称东舍坊门），南为岱安门（俗称南圩子门），西南为永绥门，西为永镇门，西北为济安门（俗称北小门），北为海晏门（俗称菜市圩子门），东北为永靖门。城门上均建有箭楼，单檐歇山顶，楼身为砖砌，上有两排、八个射击孔。1906年开埠后增加一门，名为普利门。民国时期又增加3门，分别为麟祥门、新建门、中山门。至此，石圩墙共有11座门。
　　
　　在近六百年的时间中，济南城历经燕王攻城、清军陷城、济南战役等数次重大战事。城墙在20世纪40年代末已经千疮百孔，岌岌可危，城门三处被拆，城楼仅余两处。20世纪50年代开始，为了城市建设需要，采取以工代赈的方式逐步拆除城墙。拆除的东、南、西三面城墙，分别辟作黑虎泉北路、黑虎泉西路和趵突泉北路，北侧城墙在大明湖公园内，至今仍可以看到部分残余的土芯。
　　
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　　济南城的兴起赖于得天独厚的自然环境，特别是以泉水为特征的自然地理环境，对古城的孕育、择址、建设产生了深远影响。
　　
　　古城外匝是护城河，也称卫城河、环城河、城河、城壕、城隍，是由泉水汇流而成的城河，全长6.9千米。