古代军事工程技术主要是指构筑城池、城堡的技术。在冷兵器时代，军队驻防和宿营时构筑的营垒，防御时构筑的城池、城堡、壕沟、土墉、防栅和障碍物等，都是依靠人力和简单的手工作业来完成的。
古代的筑城包括城池筑城、长城筑城，以及抗击骑兵的水障碍筑城和堡寨壕堑筑城、海防筑城等筑城形式。各种筑城的技术有其相同的方面，也有其各自的特点。
城池是以城墙和护城河（或护城壕）为主体，与外围关堡相结合所组成的环形防御工程体系。城池筑城体系的形成与发展，是随着武器、战争形式和战术的发展而不断发展演变的。早在原始社会，当遇到某种威胁时，人们就会躲在壕沟、石垒、树桩的后面，进行被动的防护。随着私有财产的出现，其数量的增多和范围的不断扩大，掠夺斗争开始激烈起来。各个部落为了保障本部落的财物、人口不被掠夺，为了在频繁的掠夺战中“保存自己”，提高部落自身的生存能力，已经懂得了利用天然障碍，或以人力在住地周围构筑土围墙。并用防栅和壕沟加以保护。于是具有防护性能的城郭沟池等防御筑城设施应运而生。如古代的埃及、罗马、希腊、中国等都相继构筑过城池。中国的城池起源于原始社会向奴隶社会的过渡时期，大约是在夏王朝建立（公元前22世纪）的前后，出现的土墉是城池的雏形。早期的城池大多是用夯筑技术构筑的。即先挖城墙基础槽，然后在槽内填土，再用河卵石（稍后是4根木棍绑在一起）为夯具夯筑。有些城墙是采用小板堆筑法的技术构筑的。即以板筑墙为内壁，在内壁外侧再筑斜坡夯土堆，与内壁板筑墙同高，从而提高城墙的高度和坡度。虽然夯筑技术还极为原始，但已懂得挖基础槽，这在工程构筑及建筑学上是一次飞跃。在夏、商、周、春秋的1600多年奴隶制社会中，筑城开始由原始的土墉沟壕、石墙围寨发展为建造王城和都邑。战国时期的墨家学派在《墨子·备城门》等各篇城市防守专论中，对城池形制的结构和守城设备，以及守城部署等都有了新的创见。商代时期的筑城技术，已经广泛运用了板筑技术，并与夯筑法相结合，构成了既高厚陡峻又具有坚固防御能力的城墙。战国时期，火药和热兵器的出现，使攻守城池方式和战术发生了变化。宋朝的陈规在《守城录·守城机要》中，根据积极防御、长期坚守的思想，论述了城防设施的建设，对城池结构设施、使用材料、建筑技术、类型样式等提出了改进措施。到明代，古代筑城技术发展到了鼎盛时期。在建筑材料方面，东晋时期出现了用砖包砌城墙。唐宋时期，一些较大的城池都用砖包砌城墙。明、清时期，用整齐的条石、块石和大城砖包砌城墙已较普遍。明代的城墙，砌砖用的胶结材料已经使用糯米石灰浆，城门起拱用桐油拌合石灰胶结。
城堡是封建领主或国王等的设防宅邸。中国豪强地主修建的坞壁，与西欧的城堡同义。公元915世纪，从中亚到西欧修建了许多封建主的城堡。在筑城技术上，堡墙由初期的土木结构发展为用砖石砌成。墙高在10米～15米，塔楼和角塔通常高于城墙并突出墙外23米，以形成制高点。堡内主楼多为圆形和方形。门板的设计多为木制，外包铁皮。闸门一般为铁所制，沿着石槽上下移动，以开关通道。坞壁与西欧的城堡在形制和作用上基本相似，但通常构筑在乎坦的地形上，四周构筑高大的城墙，四隅建有角楼，城门上建有望楼，院中建有主楼和粮仓、库房及兵房等。有的坞壁凭险构筑，坐落在险峻的山岭、河湾等地形上。15世纪末，由于火炮威力的增强，城堡已无法抵御强大的炮火攻击，失去了军事价值，所以城堡一度成为权贵们显赫势力的象征。在建筑设计上日益趋向豪华与居住舒适，刻意追求城堡的造型艺术，并以华丽的主室、大厅和教堂取代了过去的主楼。
长城是以边疆的城墙为主体，与关隘及其它工程设施所形成的点线结合、绵亘的防御工程体系。历史上最早的边防长墙是约公元前1991年—公元前1786年埃及中王国时代修筑的东北部边防城墙。公元12世纪，罗马帝国实行对外扩张的侵略政策，征服了许多领地，为解决边境的军队不足，沿国境线修筑了强固的永备防御工事。如在不列颠北部修筑的哈德良壁垒；在多瑙河下游修筑的图拉真壁垒；在苏格兰低地境内修筑的安东尼壁垒；在莱茵河与多瑙河之间修筑的日耳曼壁垒等，统称“罗马壁垒”。壁垒一般用土石砌成，有些地段还用草皮堆成。罗马壁垒对保护罗马帝国边境起到了一定作用。从公元5世纪开始，中国历史上先后有20多个诸候国和封建王朝在具有外来威胁方向的边境地区，运用构筑城池及修建堤防的工程技术，相继构筑、修缮过“长城”。其中规模较大的是秦、汉、明3个朝代修建的长城，全长均超过5000千米，世称万里长城。长城筑城体系在形制上是由绵亘的城墙、关隘、烽堠、障碍物等工程设施组织的有机整体。城墙高厚、坚固，城墙上筑有敌台、雉堞等供射击、观察、掩蔽用的工程设施。关隘包括关城和外围关堡。关城通常建于险要的隘口、峡谷等处，是战斗、指挥的中心。关堡是在关城外围为加大关隘的防御能力而构筑的前哨城堡。烽堠是用来了望敌情、传递消息的工程设施。障碍物通常有矮墙、壕沟、崖壁、陷马坑等，常构筑在险要地段的外围。在筑城技术上，春秋战国时期多以土石为主，以板筑土垣或垒砌石墙。在西北沙漠地区以红柳、芦苇与沙土分层叠压构筑。在山地多以块石垒砌，或以土石填夹中间，两侧以块石包砌构筑。在平原地区或沿水傍河时，通常先植两排木桩，中间填加土石构筑。秦始皇统一六国后，为了加强对匈奴的防御，对原来燕、赵和秦国的长城加以增筑和修葺，使之连成一体，构成西起临洮（今甘肃岷县），东迄辽东，长达5000千米的长城。汉朝建立后，除修缮长城旧筑外，还在阴山以北修筑了一道外长城，增设了城障，并将秦长城向西延伸至盐泽（今新疆罗布泊）。与前代所筑长城相比，建筑布局更加合理，工程设施更加齐全，更适于防守。城墙与壕堑的结合比以前有了较大的改进。重要地段上增筑了敌台，构筑了外壕、外墙和内壕、内墙，从而增加了防御层次，增大了防御纵深，使防御更具有坚韧性。这个时期的施工技术也有了发展，城墙的砌筑广泛应用了单面或双面包砖，砖缝采用了石灰浆勾缝技术。在特殊地段上则利用山崖建雉堞，或劈山成壁作城墙。长城这种据险制塞、建关筑墙、关堡相连、墩台林立、烽堠相望、层层布防、绵亘万里的筑城技术，在中国古代战争中发挥了重要的作用，其工程规模、工程技术运用、工程与地形结合、工事与障碍物结合等，都在当时具有很高的水平，在中国和世界古代筑城发展史上占有重要的位置。
筑路技术早在古代战争中就已出现，并随着战争与工程技术的发展而发展。世界上第一次用石块和砖（若干地段甚至还用沥青）铺设的道路，是公元前1115年—公元前1077年，亚述人修筑的库穆克大道。公元前1057年，中国的西周王朝为了密切与诸候的联系，确保王都与各诸候国都之间的交通畅通，以便机动军队、传递军情，以王都为中心构筑了多条以军用为主的道路，即“周道”。据古文献记载，“周道”有以下3个特点：一是路面平、路身直。《诗·小雅·大东》说：“周道如砥，其直如矢”，形容它像磨刀石一样平坦和牢固，像箭杆一样挺直；二是路幅较宽，四马战车可以通行无阻。《诗·小雅·四牡》说：“四牡（速驰不停），周道倭迟（遥远之貌）”；三是路两侧种有树木，起遮荫、标识、障碍的作用。公元前312年，古罗马鼎盛时期，以罗马为中心，在其统辖地区修筑了372条，总长达12万千米的道路。其中，曾闻名于世的阿庇乌大道以块石、石灰结碎石等分层铺砌而成，路基宽11米，道路中央供军队行军之用。比两侧略高一些，是现代路面的雏形。公元前218年，迦太基军事统帅汉尼拔率部向意大利进军，在阿尔卑斯山用火焚烧岩石，再用水、醋浇泼灭火，使岩石脆化，然后以重锤打击，开辟出一条行军道路，保障军队通过山岭，后人称之为“汉尼拔通道”。中国的秦始皇统一六国后，为了有效地保卫国防和统治地区，动用了大量劳力，修筑了“驰道”。驰道的路基高而坚实，路旁每隔8米植松树一棵。初建时，驰道主要供帝王出巡的马车用。后在同匈奴的战争中，用于保障军队的作战行动。公元前212年，秦始皇命蒙恬修建了从咸阳以北的云阳（今陕西淳化县西北）直达九原（今内蒙古包头西北）的“直道”。道路全长约700千米，路幅宽1360米，路基高11.5米，能供车、步、骑组成的大军团顺利、迅速地通行。整个道路的走向尽量取直线，“堑山堙谷，直通之”。一半修筑在山岭上，一半修筑在平原草地上，有些地段是用红沙岩土填筑，工程艰巨浩大。直道的建成，配合当时的长城，巩固了秦代北部边防。公元前203年，刘邦与项羽统兵在成皋之战中，在荥阳至敖仓间修筑了“甬路”，在汉军坚持成皋阵地战中起了重要的作用。甬道是中国古代战争中临战或战时构筑的军用道路，路两侧筑有土墙，以掩护军队机动和粮秣物质的运输。土墙上每隔一定距离设有了望孔，以便观察墙外情况。战国时期秦国曾修建了褒斜“栈道”（陕西褒城褒谷至眉县斜谷，长190千米）和南栈道（四川剑门至陕西勉县西南金堆铺，长200千米）。栈道是在峭壁陡崖上凿孔搭架连阁而修建成的一种山地军用道路，是中国古代军用道路的一大创造。公元879年，黄巢领导的农民起义军为保障军队由浙江向福建进军，沿途克服层峦叠嶂和悬崖峭壁等障碍，开筑了一条长约370千米的军用道路。
架桥技术是自古以来各国军队都重视和运用的技术。在古代，有用舟支承桥桁和桥板构成桥面组成的浮桥，也有用木材、石料架设的固定桥，以渡越江河和海湾。公元前257年，秦国在兼并韩、魏等国的战争中，在蒲坂（今山西永济县西）附近的黄河上架设了浦津浮桥。公元35年，蜀将任满、田戎在今宜昌附近的长江上，为阻止东汉军入蜀，架起长江上第一座浮桥。公元274年，晋朝大将杜预在孟津附近的黄河上建造了河阳浮桥。公元947年，北宋灭南唐时，在今安徽当涂县采石矶的长江上，以竹木为结构，造桥3节，以大船为桥基，顺水下放架设成浮桥。13世纪，蒙古军在灭宋、金的战争中，曾多次在黄河、长江上架设浮桥。公元前11世纪亚述人在幼发拉底河上曾建造过石桥，至今还有石桥桥墩的遗址。公元前481年，在希波战争中，波斯军队曾各用360艘和314艘木舟支承，舟首和舟尾沿水流方向锚锭的方法，在达达尼尔海峡架设了长1260米的两座浮桥。公元前1世纪，罗马帝王恺撤指挥的军队在莱茵河上架设木桥时，在水里斜打木桩作桥柱，形成梯形的两个侧面，减轻了河水的冲力。公元4世纪，罗马军队用兽皮蒙在柳条骨架上制成的船结构成浮桥，顺利地渡过了底格里斯河、幼发拉底河和其它河流。此外，还有利用辘轳、滑轮等机械架设用于防御的吊桥，用于进攻战的壕桥、折叠桥、飞桥等。早期的浮桥没有河中锚锭设施，只靠岸边固定。在水流的作用下浮桥向下流方向弯曲成弧状，后来人们为了增大浮桥的稳定性，在河中增加锚锭设施。据《晋书》记载，公元302年，就有了以木笼装石块做成的石笼锚（当时称“石鳖”），用以锚锭浮桥。公元724年，为增加浮桥的稳定性，已改用铁链系留浮桥。
营垒是军队在行军、作战中用于野外宿营，或围困敌人并企图与敌作长时间对峙，在宿营地周围构筑的环形防御工事。有时也在城外预期敌人可能的进攻方向上构筑环形阵地，以加大防御纵深，提高防御的韧性。它是人们在长期的城市攻防作战中，将城池筑城技术应用到野战中的一种筑城形式。中国古代的野战营垒多为环形工事，外筑一道壕沟。有时也用战车组成车垒。在筑城技术上，这种工事多仿效城池构筑，只不过没有敌楼等城上设施，是以一圈土石结构的垒墙为主体，在外围构筑壕沟，设置陷马坑、拒马、蒺藜等障碍物。通常是挖壕的同时，积土为垒，不用夯筑。如遇地形条件或时间因素不能筑垒时，也常用木栅、战车、拒马枪等首尾相接，以盾牌立于车舆（厢）代替城堞，构成环形或线形的木营、立枪营、拒马营等。在营地的选择上，通常是选在“左有草泽，右有流泉，背山险，向平易，通达樵采，牧饮相近之地”，以利于警卫、防守和便于人、马生活。同时要注意避开山的顶部或四周水泽的高地以及孤立无险的高地，以防围困、断绝水源、粮源。避开低洼之处，以防水淹。避开在河川山谷要冲之口及柴干草深之处，以防风口及深草带来的火攻。亚述人的野战营垒虽说是临时性的，但也很坚固。在尼尼微的辛那赫里布王宫中保存有一幅完整的营垒的浮雕画面。从这幅画面来看，营垒的外缘呈椭圆形，围墙下部为砖砌，上部筑有栅栏，围墙内布局合理，设计巧妙。罗马人的野战营垒是按一定图式及地形建造的，初为正方形，后改为长方形，四周构筑土墙和壕沟，壕沟常常有两道，土墙高达3.5米，墙上架设有木栅，营垒大门口两侧筑有木制塔楼。建造营垒时，不是单独修筑，而是修筑许多个，形成可攻、可守的战斗保垒。西哥特游牧人只是简单地把车辆布置成圆形。埃及人的野战营垒呈正方形或平行四边形，外围筑有壕沟。斯巴达人的野战营垒通常设置在小丘上，在平原时多为圆形，筑围墙和壕沟。