Thành Diên Khánh do Nguyễn Phúc Ánh xây đắp năm Quý Sửu (1793). Từ thời Gia Long đến cuối thời Pháp thuộc, thành Diên Khánh là nơi đóng cơ quan đầu não của địa phương và nhà Nguyễn.
Thành được đắp đất, chu vi 336 trượng 4 thước, cao 8 thước 5 tấc. Trổ 6 cửa ra vào, xây gạch kiên cố, trên có vọng lâu tứ diện thông phong. Đặc biệt, ngoài thành có hào sâu luôn luôn nước đầy do sông Cái tháo vào.
Ngày xưa, để ra vào trước các cửa thành đều có xây cầu vồng bằng gạch. Chung quanh hào lại có lũy bao bọc và có trại canh gác. Cho nên, thành tuy bằng đất nhưng rất kiên cố, địch muốn công phá không phải dễ dàng.