黑城古城是古城遗址中保存最完整的遗址。它东西长约440米，南北宽370米，面积达16万平方米。城墙完好部分高10米有余，顶厚约4米，根基厚达12米，全系夯土筑成。流沙堆积已与城顶齐。关于这座古城里的建筑，《肃州志》原来有“城郭宫室，寺庙大堂，上盖琉璃，绿瓦碧泥，鹿毛粉墙。”虽然这些建筑今天已荡然无存，但城廓街道院落的格局仍然依稀可辨。在黑城的城墙上，可以清晰看到在西门外广大平坦的戈壁滩上，当年农田畦垄和水渠纵横的遗址。
　　实际上，在2000多年前，弱水下游水草丰茂，湖沼成群，土地肥沃，已有发达的灌溉农业畜牧业和手工业，甚至还有渔业，其水平于中原相差无几。西汉元帝时，内地灾荒，曾调居延粮食接济，就是一例。“从此甘州首途，若骑行十六日，可抵一城，名日‘亦集乃’。城在北方沙漠边界……颇有骆驼牲畜，持农业牧业为生，盖人不为商贾也。”
　　原来黑城初为西夏王朝（公元1032～1227年）所建，元代改为“亦集乃路”。汉朝时期，在弱水下游移民屯田，人口最多时达万余人。从黑城遗址及周围地理环境看，从西汉到元代的1000多年中，黑城是居延绿洲的一个政治、经济、军事中心。
　　然而，这个富饶的古城绿洲，在明清时期就基本上已被风沙吞没了。关于黑城的湮没，迄今众说不一。有的认为是由于战争所致，一说是11世纪成吉思汗进兵河西走廊时焚毁的，另一说是明初大将军冯胜率军进攻黑城，摧毁了城内所有的建筑。当地有一个悲壮的传说，意思是说黑城的废弃与战乱无关。一次，黑城遭到围攻，黑城将军率众同仇敌忾，坚守孤城。攻城者久攻不下，无计可施，便截断了东河水源。在这种情况下，黑城将军命令部下砸坏武器，把城内所有的金银珠宝全部分投入井内然后全部壮烈自尽。古城自此被废弃并为风沙湮没。传说毕竟是传说，自然环境的变迁，生态平衡的破坏等在黑城的毁弃过程中起着重要的作用，如气候的恶化，河流改道，水源断绝；大量采樵，过度放牧，滥垦草原，毁林开荒，植被破坏等，从而引起土地沙化。这就加速了古代绿洲沙漠化的进程，使生机勃勃的绿洲逐渐变成了荒漠。或许，这就是黑城遭到毁弃的根本原因，是大自然对人类惩罚的结果。