Η οχύρωση συνιστά ζωτικό στοιχείο για την ασφάλεια της βυζαντινής πόλης. Στον Μυστρά, φυσικά οχυρή θέση, η αμυντική οργάνωση, με τις γραμμές των τειχών, τους πύργους και τις πύλες συνθέτουν ένα άρτιο σύνολο μεσαιωνικής φρουριακής αρχιτεκτονικής.
Η διαμόρφωση του εδάφους στις βορειοδυτικές παρειές και στους πρόποδες του λόφου, που επιτρέπει την ακώλυτη διείσδυση των επιτιθέμενων, και η παράλληλη κατοίκηση της Άνω και της Κάτω Χώρας επέβαλαν την ανέγερση δύο οχυρωματικών περιβόλων σχεδόν αμέσως μετά την παράδοση του κάστρου στους Βυζαντινούς το 1262, σύμφωνα με την πρακτική της διπλής γραμμής άμυνας που εφαρμοζόταν συχνά στη βυζαντινή οχυρωματική. Αν και συνολικά η οχύρωση διατηρεί την αρχική πορεία της, καθώς και αυθεντικά κατασκευαστικά και μορφολογικά στοιχεία κατά τόπους, στο πέρασμα των χρόνων φαίνεται ότι δέχτηκε πολλές καταστροφές και ποικίλες επεμβάσεις.
Τη βραχώδη κορυφή του λόφου καταλαμβάνει το κάστρο, το οποίο παρουσιάζει ακανόνιστη κάτοψη, με δύο σειρές τειχών. Η άνω ζώνη, το πλέον οχυρό τμήμα, βρίσκεται στα νοτιοδυτικό τμήμα της κορυφής. Κατά το δυτικό της άκρο απολήγει σε κυκλικό προμαχώνα, ενώ νοτιοανατολικά υψώνεται πύργος, με τετράπλευρη κάτοψη, στη βάση του οποίου διαμορφώνεται μεγάλων διαστάσεων υπόγεια δεξαμενή. Στην κάτω ζώνη των τειχών ,στο βορειοδυτικό άκρο, βρίσκεται η πύλη του κάστρου, ενώ νοτιοανατολικά σχηματίζεται κυκλικός πύργος.
Τα τείχη της Άνω Χώρας ακολουθούν το φυσικό ανάγλυφο, αξιοποιώντας σε πολλά σημεία τους βραχώδεις σχηματισμούς. Η Άνω Χώρα ήταν προσβάσιμη μέσω δύο πυλών, της πύλης του Ναυπλίου, η οποία ανοίγεται στο βορειοδυτικό, εξωτερικό σκέλος των τειχών, πίσω από το παλάτι, καθώς και της πύλης της Μονεμβασίας, η οποία ανοίγεται στην εσωτερική γραμμή της οχύρωσης. Το συγκρότημα της πύλης του Ναυπλίου περιλαμβάνει δύο τετράγωνους πύργους εκατέρωθεν, καθώς και ισάριθμους κυκλικούς πύργους στα βόρεια και νοτιοδυτικά. Μπροστά από το συγκρότημα της πύλης του Ναυπλίου, στην οικοδόμηση του οποίου υιοθετούνται κωνσταντινουπολίτικες οικοδομικές πρακτικές, διαμορφώνεται προτείχισμα, ένας δεύτερος δηλαδή εξωτερικός οχυρωματικός περίβολος.
Τα εξωτερικά τείχη της Κάτω Χώρας εκτείνονται στα βόρεια κατά μήκος του λόφου μέχρι τους κατακόρυφους βράχους όπου εδράζεται το συγκρότημα των Παλατιών. Στα νότια διακόπτονται στα σημεία όπου ο κατακόρυφος γκρεμός που σχηματίζεται, καθιστά την καστροπολιτεία απροσπέλαστη. Άγνωστη παραμένει η ακριβής θέση όπου ανοιγόταν η κεντρική πύλη του οικισμού της Κάτω Χώρας. Η σημερινή, λεγόμενη Κάτω Πύλη του Μυστρά έχει προκύψει από μεταγενέστερη επέμβαση στο ισόγειο του μεγάλου διώροφου πύργου που υψώνεται επάνω από αυτή. Τρεις ακόμα πύλες που εντοπίζονται στα τείχη, φαίνεται ότι είχαν δευτερεύουσα χρήση.
Για την ενίσχυση των τειχών, κατά διαστήματα υψώνονται πύργοι, κυκλικοί, τετράγωνοι ή τριγωνικοί. Στα τείχη ανοίγεται περιορισμένος αριθμός πυλών. Στενός διάδρομος, κατά μήκος των επάλξεων, ο περίδρομος, εξασφαλίζει την ελεύθερη κίνηση των στρατιωτών.
Εντός της καστροπολιτείας η Μονή του Βροντοχίου, η Μονή της Παντάνασσας και η Μονή της Περιβλέπτου περιβάλλονται από τείχη, είτε ανεξάρτητα από την οχύρωση της πόλης, είτε εφαπτόμενα και ταυτιζόμενα με αυτήν. Ιδιαίτερο περίβολο διαθέτει, επιπλέον, το συγκρότημα της Μητρόπολης, ο ναός της Ευαγγελίστριας και η Αγία Σοφία.
