일반설명
탄금대토성은 충북 충주시 칠금동 산 1-1번지 일원의 탄금대 동북쪽 가장 높은 지점에 위치하고 있는 토성이다. 토성이 위치하고 있는 탄금대는 동북쪽에서 흘러오는 남한강과 남한강 최대 지류인 달천이 합류하는 바로 동쪽으로 대문산 또는 태문산이라 불리는 낮은 구릉이다. 토성은 탄금대의 동북쪽 가장 높은 지점에서 서향으로 낮아지는 사면을 둘러싼 토루이다. 평면 형태는 동서로 긴 불규칙한 말각장방형(네 모서리가 둥근 직사각형)이거나 타원형이다. 전체 둘레는 자연지형을 그대로 이용한 북쪽 구간을 포함하여 약 415～420m이며, 인위적인 토루가 축조된 구간은 234m이다.
성안의 평평한 지대에 대한 발굴조사에서 저수시설 1기와 주거지 3기가 확인되었다. 저수시설의 평면 형태는 부정타원형 또는 말각장방형으로 추정되며, 전체적으로 중앙부가 가장 깊은 바가지 모양이다. 서쪽 벽 위쪽이 일부 훼손된 상태이나 전체적으로 잘 보존되어 있다. 규모는 500×530cm으로 중앙부의 깊이는 60cm이다. 벽체는 갈색 점질토 내지 개흙을 이용하여 저수시설의 중심부를 향하여 사선방향으로 다져졌으며, 바닥면은 짙은 회흑색 개흙을 이용하여 다진 후 그 위쪽 면은 강돌을 이용하여 얇게 깔았다. 강돌 위에 밝은 회백색 개흙이 침전되어 있는 것으로 보아 장기간 물을 저장하였던 시설로 추정된다. 매몰 층에서 40매의 덩이쇠가 나왔다. 
주거지는 광석을 녹이는 제련시설과 제련소에서 생산된 철을 2차 가공했던 공방시설로 추정되고 있다. 인접하고 있는 저수시설의 매몰 층에서 발견된 덩이쇠도 이를 뒷받침한다 할 수 있다. 이러한 사실을 종합해 볼 때 탄금대토성은 4세기 중후반에 탄금대를 중심으로 분포하고 있는 철을 생산하는 세력에 의해 축조되고 경영된 것으로 추정할 수 있다.

축조과학
탄금대토성에 대한 발굴조사 결과 토성은 지금까지 조사된 바 없는 일명 석심토루로 축조되었다는 것이 밝혀졌다. 성벽의 중심토루는 중앙에서 안쪽방향으로 석축렬이 계단모양으로 축조되어 있다. 중심토루의 아랫부분의 너비는 680cm이며, 아랫부분에 석렬이 축조되어 있는 구간의 너비는 270～290cm이다.
중심토루의 안팎으로는 내피토루와 외피토루가 축조되어 있는데, 내피토루의 너비는 600cm, 외피토루의 너비는 470cm의 규모이다. 중심토루를 중심으로 각각 내, 외측으로 경사를 이루도록 축조했다.