图为20年代初期在城墙外侧由南向北拍摄的西直门城楼、瓮城和箭楼。

西直门城楼面阔五间，通宽32米；进深三间，通进深15.6米；楼连台通高32.75米；重檐、歇山、山崖为筒瓦绿琉璃剪边瓦顶。箭楼面阔七间，通宽35米；进深三间，连抱厦通进深27.8米。瓮城呈正方形，四角皆为直角；东西长62米，南北为68米；瓮城南侧墙上辟券顶闸楼门，门上建闸楼。

图为50年代初期的西直门城楼东侧面

现在西直门已经变成庞大的复合式立交桥。在明清两代，西直门可是京城内九门中一个非常重要的城门，而且建筑十分宏伟，城墙宽厚。老西直门城楼的地基，在今天的西直门立交桥东。

西直门在元代的时候叫“和义门”，是元代至元四年修建的，刘秉忠为总设计师，郭守敬负责水源方面的设计，按照《周礼·考工记》中关于帝王之都的理想布局设计建造。明代徐达率大军攻占北京城后，为了防止北元的反扑，曾命华云龙整修西直门及附近城墙，永乐十七年再次修缮后改名“西直门”。史书中曾有明代万历四十六年大风毁坏西直门城楼的记载，清乾隆五十四年曾大修西直门城楼、箭楼，光绪二十年修西直门至颐和园之石路，同时修缮西直门城楼。

图为20年代初期拍摄的西直门城楼的南侧面及南马道

明清时，皇宫里喝的都是玉泉山的泉水，每天子夜，北京城关城门后，给皇宫送水的水车都要从西直门进城，故西直门有“水门”之称。

老北京相传，西直门城门洞内砌有水纹石。西直门城楼、箭楼及瓮城１９５０年曾修缮。在箭楼台基中曾发现元代和义门瓮城券门及城楼残迹，其中城楼遗迹面阔三间，进深三间，四壁有收分，有防火攻之设备。这一发现为研究元代城门建筑结构提供了珍贵资料，也成为北京轰动一时的考古新闻。

西直门附近的官园，在慈禧的时期是北京最大的花鸟虫鱼市场，直到上世纪八九十年代，这里的鸟、虫、鱼仍然闻名京城。