明万历三十五年（1607年）三月开工建设；
明万历三十六年（1608年）六月完工。
城墙上有炮台12座、城楼4座，城下有瓮城、护城河，城南北两侧分别指向兰州和长城方向建有绵延数十里的烽火台。如此完备的设计，堪称中国古代军事要塞教科书式的典范之作。
明代城内驻有士兵2000多人，马队500人，附属设有火药场、草料场、磨坊、马场等机构。
永泰城城墙由黄土夯筑而成，周长1717米，墙高12米，城基厚6米，占地面积318亩。整个城平面呈椭圆形，城门向南开，外筑甬门，外门叫“永宁门”，内门叫“永泰门”，门稍偏西，形似龟头。四面筑有瓮城，形似龟爪。城北有5座烽火台渐次远去，形似龟尾。城周有护城河，宽约6米，深约1至2.5米。整个城池形状酷似乌龟，故名“龟城”。