Vzhledem ke svému významu musely být Litoměřice chráněny městskými hradbami. Toto původně gotické a později dostavované opevnění je místy vysoké až 10m a široké i 2m. Městské opevnění bylo také posíleno parkány a baštami.
Parkán je prostor před hradbami chráněný menší zdí. Bašty jsou často věžím podobné obranné prvky, které vystupují z hradeb a umožňují tak jejich lepší střeleckou obranu. Litoměřické parkány jsou dnes oblíbeným místem odpočinku a z některých bašt jsou nyní stavby obytné. Bohužel se nedochovala žádná z původně čtyř městských bran, které byly zbořeny v devatenáctém století. V současnosti činí obvod hradeb téměř 1 800 metrů.
Původní systém hradeb připomínaný k roku 1257 zanikl beze stop. Dnešní gotický systém hradeb vznikl ve dvou etapách. Vnitřní hradba z doby kolem roku 1360 – 80, opravovaná v letech 1502-05, je místy vysoká přes 10m a 2m silná, opatřená zubatým cimbuřím a hranolovitými věžicemi dovnitř otevřenými. Na jedné z nich, mezi ulicí Novobranskou a Zítkovou, je vyrytý kalich z husitské doby, jiné byly upraveny v 19. století pro obytné účely. Západní věžice u pivovaru byla r. 1705 upravena jako vyhlídkový pavilon zvaný jezuitská hvězdárna.
Vnější parkánová zeď, původně 4,5m vysoká, postavená kolem roku 1513, je zachována do výše cca 3m, silná cca 120cm, s několika podkovovitými baštami, které byly též dovnitř otevřené. Dnešní obvod hradeb je dlouhý cca 1 800m.
V hradbách byly původně čtyři brány: východní – Dlouhá brána (připomínaná r.1405, zbořena r.1863), jižní - Mostecká (na cestě k přístavu, zbořena r.1831), západní - zvaná Michalská (dle sousedního kostela, zbořena r.1839) a severní - řečená Nová (dříve Cínařská, zbořena r.1839). Gotické hradby tvoří hranice Městské památkové rezervace.