В отличие от Московского Кремля, образующего в плане неправильный треугольник, Тульский каменный кремль представляет собою почти правильный прямоугольник площадью около 6 гектаров, со сторонами соответственно равными 298 и 213 метрам и общей протяженностью более километра. Кремль снабжен 9 башнями, в том числе четырьмя круглыми угловыми, выдвинутыми наружу, и пятью прямоугольными промежуточными, из которых в четырех сделаны ворота. Высота стен 7—9 метров (с зубцами до 11 м) и башен — до 13—14 метров.
Стены кремля покоятся на мощном фундаменте до 8,5 метра глубины, в свою очередь лежащем на дубовых сваях лежнях. Такая основательность сооружения понятна— ведь кремль сооружался на тульском болоте. И тульская твердыня уже четыре с половиной столетия непоколебимо стоит сохраняя неизменную устойчивость. Стены кремля на 2/3 сложены из тесаных камней, скрепленных известью; кладка верхней части сделана из красного кирпича.
Тульский кремль — ценнейший памятник русского национального зодчества. Безыменные народные умельцы России смогли не только построить прочнейшее крепостное сооружение, но придали ему архитектурную завершенность высокой художественной выразительности, гармоничности и стройности как в общей композиции, так и в мелких деталях. Глубоко национальна отделка стен и башен: зубцы с украшающими их кокошниками, сферические! своды башенных перекрытий — все это характеризует редкостный талант русских мастеров-зодчих.
Число защитников кремля в XVI веке —столь трудном и тяжелом для Тулы, когда так часты были набеги татар,—достигало 500 человек. Но и при этом небольшом количестве защитников кремль со своими непробиваемыми стенами бьц надежной твердыней перед лицом неприятеля. Если присоединить сюда гарнизон «острога» (дубовой крепости), то общее число военного населения Тулы (служилых ратных людей) достигало 1500 человек.
Сооружение тульской крепости, естественно, не разрешало задачи обеспечения полной безопасности южных границ; государства. 3 целях усиления защиты от нападения степных кочевников в XVI веке было предпринято создание на южной военной линии «Большой засечной черты Русского государства» — системы оборонительных сооружений (засечных линий). Некоторые из этих засеч ных линий проходили через территорию тульской земли: первая — Козельск — Белев — Одоев — Тула — Кашира — Переяславль-Рязанский; вторая — Карачев — Мценск — Тула — Епифань — Михайлов — Пронск.