La primitiva muralla debió construirse en la primera mitad del siglo IX englobando todo el núcleo urbano y uniendo las fortificaciones del Castillo Mayor, el Castillo de la Torre Mocha, el Castillo de Doña Martina y el Castillo Real, y posiblemente aislado el Castillo de la Peña como punto fuerte avanzado (albarrana).
Hubo una ampliación del siglo XII aunque no se sabe exactamente por donde discurría su trazado. Algo parecido ocurre con la muralla del siglo XIV, ya que utilizaba parte de la del XII pero al crecer la ciudad hacia el río Jalón se desconoce si llegó en este momento hasta allí o bien lo había alcanzado antes.
Sí conocemos las puertas que en este momento tenía la cerca bilbilitana: la Puerta de Soria y la de Valencia en la Ciudad Alta, con origen en el siglo IX pero seguramente modificadas después; la Puerta de la Torre Mocha, la Puerta de Zaragoza o de Sonajas, la Puerta de Terrer y un Postigo en la Judería, todas estas en la Ciudad Baja musulmana con origen esta vez en el siglo XII pero también con modificaciones posteriores. Actualmente sólo se conservan con modificaciones la Puerta de Zaragoza, la Puerta de Terrer y la Puerta de Soria.Una mención aparte merece la llamada Puerta Emiral del siglo IX, situada en el lienzo de muralla que enlaza el Castillo Mayor con la Puerta de Soria, denominada así por datar de la época del emir Mohamed I de Córdoba. Ha sido datada hacia el año 862 por lo que se la puede considerar como el elemento arquitectónico musulmán más antiguo de cuantos conocemos en la Península.
La muralla de Calatayud está articulada por fortificaciones de época islámica, intrínsecas a la misma siendo uno de los elementos arqueológicos y patrimoniales más notables de Aragón. Se compone de cinco áreas fortificadas: Castillo Mayor y Recinto de la Longía, Castillo Real, Castillo de Doña Martina, Castillo de la Peña y la Torre Mocha con su recinto murado.