Стены Кремля расположены в виде правильного четырехугольника и имеют длину более километра. Площадь Кремля составляет 6 гектар. Учитывая, что Кремль расположен в низменном заболоченном месте, был построен мощный фундамент, который, в свою очередь, лежит на мощной дубовой свайной решетке.
Высота стен составляет 10 метров, а толщина в некоторых местах достигает 4 метров. Сверху стену украшены зубцами в итальянском стиле в виде хвостов ласточки, в точности такие же, как и у Московского Кремля.
Тульский Кремль имеет 9 башен. Четыре из них расположены по углам крепости, а четыре в центре каждой стены. Угловые башни служили для обороны Кремля, а центральные башни имели въездные ворота. Башня на Погребу на северной стороне стены служила для хранения пороха.
Угловые башни (Спасская, Наугольная, Ивановская и Никитская) имеют круглую форму. Основным входом в Кремль была башня Одоевский ворот, которая располагается в центре южной стены (со стороны площади Ленина). Башни с других сторон Кремля также имеют въездные ворота: Башня Водяных ворот, Башня Ивановских ворот и Башня Пятницких ворот.
Нижняя часть стен и башен Тульского Кремля сооружалась из белого известняка, а верхняя и из большемерного красного кирпича. Участок крепостных стен между башнями поделены широкими арками, в нижней части которых прорезаны бойницы нижнего яруса обороны, так называемого подошвенного боя, когда враг находится у самых стен. Огневая мощь крепости была сосредоточена в девяти башнях, вынесенных за линию стен, что обеспечивало ведение флангового и фронтального боя.
