縄張りについて、「伝高松古城の図」によると、微高地の北西側に土壇をもつ本丸、中央部分に二の丸、南東側に三の丸があり、これらを取り囲むように微高地の北側には堀または低湿地を挟んで家中屋敷があるほか、微高地の周辺は沼地に囲まれていることが推定されている。現在、本丸と二の丸は高松城址公園、三の丸や家中屋敷の辺りは宅地や田畑などに利用されている。
本丸跡は一辺一〇〇メートル前後の方形を呈し、標高七.七メートル、比高一.八~二.三メートルで、土壇外周縁では捨石が確認されている。微高地の末端局部周辺付近に設けられた捨石は、旧自然堤防の微高地を利用して城郭を構築するにあたり、城郭構造の基底部の崩壊や侵食を防ぐための工作物と考えられている。本丸と二の丸跡の間は幅五〇メートル前後の堀で区切られている。二の丸跡は東西一〇〇メートル、東辺八〇メートル、西辺六〇メートルの梯形を呈し、標高五~六メートルで、周縁部では捨石は設けられていない。
二の丸跡と三の丸跡の間は幅二〇メートルの堀で区切られている可能性がある。三の丸跡は一辺一四〇メートル前後の不整方形を呈する。三の丸跡の南側では城郭の外周に掘られた堀と推定される溝、その南東部は湿地であることが確認された(岡山県古代吉備文化財センター編:二〇二〇)。