明代前期三城合一并扩展北城、东城之前，今百灵路、越华路、豪贤路一线以北区域是广州城外北郊，为越秀山南麓地域，丘陵起伏，树木葱茏，山溪纵横，池塘散布，农田片片，一派乡野风光。基本无街巷建置。

明初城垣的北扩，便是把原位于今百灵路、后楼房下街、越华路、豪贤路南侧一线的城墙北界扩展到越秀山上。扩展北城后，越秀山南麓地域被纳入城区，人口渐多，并陆续辟建了十来条街巷。主要集中在小北门内大石街一带，属越秀山东南麓地，计有：小北直街（又称小北门直街、状元桥。今小北路南段）、大石街（今存）、小石街（今存）、丹桂里（今存）、攀桂坊（今存）、二牌楼（今东风中路一段）、黉桥街（今洪桥街）、舍仁庙前（1989年拆去不存）、兴圣街（在小北门内，清代已亡佚）；其次在越秀山西南麓，计有：大北直街（又称大北门直街。今解放北路南段）、兴隆坊（今兴隆东街）、狮子桥街（约当今广东大厦的西北角地附近。不存）。加上约形成于宋代的兰湖里（在兰湖东岸。历史上越秀山地域的第一条街巷）、元代的双井街（原兰湖里一部分。因元代开凿出“双井”而得名。今存），大约有十三四条街巷。但越秀山南麓的主要地貌仍为岗丘、乡野，仍非人烟稠密之地。与老城区（原宋三城）有明显不同。

明初城垣扩展的路线是这样的：

原城墙拆去。自今百灵路与盘福路相交处向东北修筑城墙（在当年，这里可视为越秀山南麓），沿今盘福路至象岗南麓，凿低山岗，建大北门（今解放北路与盘福路相交处），南北朝向。继续沿山势向上筑城（今镇海路南面尚存一段明城墙遗址），沿今镇海路一线，到越秀山小蟠龙岗为城北顶点。

今镇海楼就建在小蟠龙岗上，即城北顶点处，约于明洪武十三年(1380)建成。也就是说，到洪武十三年，北城墙还未修筑到这里。因为镇海楼的东西两面连着城墙。以常理推断，必是先建起了镇海楼，至少是先建起了镇海楼的基座，再自楼的东西两面修筑城墙，没有理由先筑起了城墙，再拆掉一部分城墙来修建镇海楼。

北城墙修筑到小蟠龙岗上，折向东，把狗头山（今广州美术馆所在山岗）包在城内。在狗头山之东北处折向东南，沿今镇海路一线，下原文溪谷地，在当时文溪入城口处的西侧修建城门，为小北门（今小北路与越秀北路相交处，即旧小北花圈所在），城墙再大致沿今越秀北路南下，至今中山路处，筑城门，为正东门，又称大东门。城墙继续沿今越秀中路南下，至今文明路止，与原东城南城墙之向东延长段相交汇，为老城之东南角。自豪贤路以南至此段之南北走向城墙，为新筑东城城墙，属原东城的东扩。

简而述之，明初洪武七年（1374）动工扩展北城，城墙乃自越秀山西南麓起，跨过越秀山脊，下至东南麓，从而将南部越秀山圈入城内，同时修筑城门、城楼、敌楼、警铺等。所用石料主要是红砂岩，少量是花岗岩，大多为凿象岗修北门时所采。

过了一百八十余年，嘉靖末年，又在城南加筑外城，称新城，或称南城。原城区称“老城”。广州古代城池的格局和规模至此基本定型。巍巍然成一雄伟之古城。为当时全国闻名的一个大都市。“闉（瓮城之门）、堞、烽、墩规模宏敞，洵足以襟带全粤而压倒诸夷，为岭南一重镇矣。”（清嘉庆《羊城古钞·舆图》）

建在越秀山上的城墙状况是这样的：

明城城基多为长条形红色砂岩石块砌筑，每块长近1米，宽、高均约0.4—0.5米。砌筑城墙的砖石非常坚固。今尚幸存于越秀公园内之镇海路南面高坡上的明城墙，用红砂岩条石作墙基，上砌青灰色大型城墙砖，为扩展北城时所筑的一段城墙。厚实坚牢，形貌古朴，犹可让人想见当年城垣的宏伟气势。

葡萄牙人克路士在所著《中国志》中记述：“（广州）城墙是用够一个人高的活动石块构筑，上面砌有泥土制成的，颇像瓷碗质地的砖头，因此墙十分结实。我在马六甲盖了一座教堂，发现一块（从中国运来的）类似的砖，很难用锄头把它打坏。”（《中国志》刊于明隆庆四年即公元1570年，是欧洲出版的第一部专述中国的著作。）

1858年3月27日英国《伦敦时事画报》这样描述广州北城墙：“在北边，部分城墙呈不规则线路建在山岗（笔者按：越秀山）斜坡上，海拔可能有300多英尺高。城墙由砖砌成，并以粗糙的红砂岩石作墙基，高度在20至30英尺之间。”（1米=3.2808英尺。20至30英尺之间即在6.1米至9.14米之间）

明代城墙的高度，史志记载不一（括号文字为笔者注释）：

明《正德实录》载“高三丈五尺”（考明制一丈为今327厘米。三丈五尺合11.445米），明万历《广东通志》载“高二丈八尺（嘉靖《广东通志》所载同。合9.156米），上广二丈（合6.54米），下广三丈五尺（合11.445米）”（清光绪《广州府志》所载同）。今存于越秀公园内之明城墙遗址，最高不超过10米，故当以“高二丈八尺”为是。葡萄牙人克路士《中国志》记：“城门墙厚有十二步。”若以其一步约85厘米计，那就是10.2米，与文献所载差不多。

东西城墙之外，疏浚旧有之东濠和西濠。明嘉靖《广东通志》载：“明洪武十三年，永嘉侯朱亮祖连三城为一，因浚旧濠，周二千三百五十六丈五尺，唯北面枕山（越秀山）未浚。”

明末期，崇祯十三年（1640），又增筑北城，将城墙培高7尺（合2.33米），增厚墙基，内砌女墙（城墙上面呈凹凸形的矮墙），加雉堞5尺（合1.63米），增筑敌台2座，城上每隔20丈（合65.4米）置台阶。以便在城墙上落。清乾隆《南海县志》载：

明崇祯十三年，增筑北城。会城后枕崇山，城外诸峰连矗，群盗易窥逞。邑尚书李待问疏请增筑，知县朱光熙奉巡按柳寅东议，先自城身培七尺，厚其基，内砌女墙，再加堞五尺。更虑墙路登高涉艰，又议每二十丈置一阶级，复增创敌台二座。自镇海楼起至归德门后所止，城外自西角楼起至天字便门止。躬自督修，寒暑勿辍，俱各完固，事竣题叙。

当年城北竟有虎患，清嘉庆《羊城古钞》引旧《南海县志》载：“（崇祯）十四年辛巳秋八月，虎至城北濠，居民环捕，竞逸去。”可知当年越秀山一带林木繁茂，人烟稀疏。

明崇祯十五年(1642)，顺德建县后首名状元黄士俊撰《增筑广州北城记》描述了增筑后北城一带之形势：

岭以外山海崇深，会省实控上游，绾毂全粤……城故负山，特层累之，毋俾外得俯瞰城，故因陂麓特峙峭堑之；毋俾内得蹑跻城马道，故湮悉清遗址；毋俾豪民游侵府城，而屋睥睨量城为高，期登阵足了远。台楼铺栅，概与增饰，期环布足资折冲已。……壅城、敌綦、铳綦、谯楼、匣铺，缺者筑，窳者新，如千座。增廓城北，左右延袤如千步。……瞩目北城一带，屹然金汤，楼橹云连，饔堂铺闸星列，而基置内外之防，既峻平峭之势，顿悬至凭高指。顾凤凰、弥陀、席帽诸峰罗立，下方环相拱护。胥公挈领提纲，改弦而张之力也。……经始去腊，落成今冬。甫及期而善建不拔。……

今存于越秀公园镇海路南侧的这段城墙即为当年增筑后的遗址。清代时曾进行过修葺。民国初年除镇海楼外，只剩下高低不等的残垣。1918—1922年间，广州拆城墙筑马路。这段明代城墙因与交通规划无碍，得以保留下来。总长度还有1100多米（有资料记为1137米），最高处已不超过10米。其他相关建筑已荡然无存。

明代城区内的越秀山风光，“烟波带郭翻成练，云树参天绣作行。”（崔如衡诗）“高低远树如烟织，浓淡青山入画看。”（伦以谅诗）“不须方外寻真诀，自是人间别有天。”（孙勋诗）。相当秀美。明嘉靖著名诗人欧大任《粤秀山观音阁秋望》诗咏：

绀阁秋登海色明，

浊醪无限此时情。

千帆拾翠洲前过，

双角沉珠浦外声。

带郭蓬蒿犹汉苑，

隔河烟火是卢城。

千年皋壤嗟摇落，

因向空门悟此生。

可知当年秋天登越秀山，可南望珠江千帆竞渡，河南岛翠绿葱茏；苍昊澄碧，海天辽阔。今天是看不到了。