南北走向，是关城的两翼，通常称作关城的明墙暗壁，是嘉靖十八年到十九年（1539～1540年）所筑。这段长城，据乾隆《重修肃州新志》所记：“南至讨赖河，北尽头石关儿，共长三十里”。西长城实测总长14,759米。
关的左翼一段长城，叫做明墙。在关城南侧，紧靠讨赖河北岸80米悬崖之上的边缘有一墩台，叫做讨赖河墩，这里开始，长城象一条卧龙，伏于戈壁之上，向北横穿甘新铁路和兰新公路，直爬到嘉峪塬上，与关之外城相接。这一道黄土夯筑的长城保护较好，除公路、铁路穿行的地方有残断外，基本完整。
明墙总长6,559米，其中断缺265米，占全长的百分之四强。长城残高3.5到4米不等，有些地方显山宇墙的痕迹，已看不清。底厚4米，上宽2.5米，有的段落底厚3.5米，上宽2米，均为黄土夯筑，夯土层13厘米到19.5厘米不等。这一段共有长城墩三座，比较完整。基本上是四五里左右设一墩台，整整齐齐地排列在长城线上。
从关城向北的一段长城叫暗壁。长城从关城东北角上的“闸门墩”起，沿黑山内侧向北伸展，与黑山一带的九沟十八坡口成平行线，经过嘉峪关公社嘉峪关大队第二、第四、第五生产队，穿过戈壁，在嘉峪关公社黄草营一队附近直插黑山山腰，挡住了西面的大小山口。为了防止敌人从黑石峡口进入长城之内，又在黑石峡口修了一道东西走向的断壁，长约750米，高3米多，宽4米，从西面山坡上向下直插暗壁城墙，封锁了山间通路。
这段暗壁共长8,200米，其中断缺1,610米，占总长的将近百分之二十，断缺处都是经过农田的部分。因是就地取材，故有三种夯筑方法。连接长城的一段约5,700米墙为黄土夯筑，墙高4.6米。
明墙与暗壁，犹如给关城增添了两支铁翅，使关防更加严密。为了使这一段城墙更加牢固，和长城平行，在长城外39～60厘米处，挖有一道沟（亦称外壕），虽经数百年风吹沙填，但在山头仍可看到沟的遗迹。壕沟从关南的北大河沿向北伸展，遇山爬山，遇戈壁穿戈壁，一直到关北的黑山上，长达6,000米。沟上宽9.8米，下宽3.5米，深2.1米。这条壕沟，当年起了保护西长城的作用。