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大同市博物館是一座地志性綜合博物館，現為國家一級博物館，館藏文物上萬餘件，多數為地方出土文物。館內設4個展廳，分別呈現了大同作為北魏京都的絢爛畫卷，展品主要有司馬金龍墓出土的儀仗隊伍俑群、宋紹祖墓石槨、波斯銀幣、鮮卑佩飾、北魏青瓷等。其中，展出的大同城南門外北魏建築遺址出土的石雕方硯，是罕見的石雕藝術精品。

大同古城牆修建於明洪武五年，城牆高大雄偉，堅固險峻，佈防嚴密，設施完善，是我國古代軍事建築史上頗具特色的重鎮名城。大同古城牆的一大特點是外廓像齒輪一樣，城墩凸出，梯形結構，為大同古城牆設防的特殊造型。現存的古城牆是明洪武五年（1372），大將軍徐達鎮守大同時，於漢、魏、唐、遼、元舊城基礎上增築的，周長7.24公里，古城面積達3.28平方公里。城牆一律以規整有制的石條、石板、石方為基，用「三合土」夯成，外包青磚。城牆高14米，上寬12米，下寬18米。比南京城牆寬的地方還寬6．6米。城牆上有62座門樓、角樓、望樓。城門樓四座，其中南門城樓，為三層重樓，面寬61米，進深23．35米。城牆四角雄峙著四座角樓，尤以西北角樓，呈八角形，稱為乾樓。54座望樓中以洪字樓為望樓，為其他古城牆中少有。同時還建有96座窩鋪。在距牆約40米處，修有護城河，寬10米，深5米。四門外有甕城，建築面積約為17600平方米。甕城外又築有月城，將甕城圈在其中，闢有城門。這樣，出入大同城須經三道門卡。各門上還建「箭樓」或二層「匾樓」。城設四門，東曰和陽，南曰永泰，西曰清遠，北曰武定。牆體上的望樓、角樓、城樓、箭樓間隔而立。護城河吊橋、甕城、月城、關城、耳城重關疊嶂，防備森嚴。

大同古城牆高大雄偉，堅固險峻，佈防嚴密，設施完善，是我國古代軍事建築史上頗具特色的重鎮名城。由於它在北部邊防中佔據十分重要的地位，在多次戰鬥中都發揮了重要作用，因此一直享有「巍然重鎮」、「北方鎖鑰」之譽。

大同古城牆的一特別處是，它的外廓像齒輪一樣。凸出城墩，共五十二個，梯形結構，底長約23米，頂長約20米，頂面積為400平方米。

角墩：較望樓略高大，在四個角墩的外，各建有控軍台（或稱望軍台）一座，寬約16.6米，縱約15米，與角墩的間距約66米，上架踏板與城牆相通。為大同古城牆設防的特殊造型。