早在瓊州之時，趙昺就已經令事務局向大都派遣探子，收集各種情報，而大都城防自然也在其中。他們經過多年的偵察，腳步早已遍及城中各個角落，獲取了詳實的數據。而大軍圍城後，又有皇家學院的學子駕駛熱氣球從空中俯瞰全城,繪制了平面圖。
職方司的官吏将兩方數據結合後，繪制了大都城輿圖，工匠以此爲據制作了沙盤。所以模型是按照比例制成，能夠完美的将城内外情況盡數表現其上，可謂是纖毫畢現，，使人可以直觀的看明城池的布局和城防系統。
從模型上标注的數據可以看出大都城周長爲六十裏餘，城牆高三丈至四丈不等，城基因地形變化寬七丈至八丈而不同，頂部寬三丈至五丈。城牆走向取直線，東西向城牆約十六裏，南北城牆長約十五裏。爲了将慶壽寺西的海雲、可庵二大師靈塔收入城中，在南城牆西段順承門與麗正門之間城牆呈向外凸出的弧形。
大都城共有十一門，城門的命名都與《周易》卦象相關。南垣正中爲麗正門，取《周易》“日月麗乎天”之意；東爲文明門，取《周易》“文明以健”、“其德剛健而文明”之意；西爲順承門，取《周易》“至哉坤元，萬物滋生，乃順承天”之意。
東垣正中爲崇仁門,取東方屬春、屬仁之義；南爲齊化門,合《說卦傳》“齊乎巽，巽東南也”之義；北爲光熙門，取《周易》“艮，止也……其道光明”之意。西垣正中爲和義門，取西方屬秋、屬義之理；南爲平則門，北爲肅清門。北垣東爲安貞門，取《周易》“乾上坎下……安貞吉”之意；西爲健德門，取《周易》“乾者健也，剛陽之德吉”之意。
中心之閣以南爲皇城。皇城四周建紅牆，又稱“蕭牆”，其正門稱棂星門，左右有千步廊。但皇城并非以大内宮城軸線爲基準、東西對稱，而是以太液池爲中心，四周布置三座宮殿——大内、隆福宮和興聖宮。
大内正門爲崇天門，北面爲厚載門，東爲東華門，西爲西華門。崇天門前有金水河,河上有周橋。大内正殿爲大明殿，是元帝理政和居住的場所，面闊十一間，後有廊庑連接後殿。大明殿之後爲延春閣，爲皇後居所。此外還有玉德殿、内藏庫、鷹房、羊圈等建築。
由于宮室采取了環水布置的辦法，而新城的南側又受到舊城的限制，城區大部分面積不得不向北推移。皇城南面和東南爲官署區，北面海子一帶爲鬧市，東面爲太廟，西面爲太社稷，城垣除北垣外每面各開三門。
商市分散在皇城四周的城區和城門口居民結集地帶。其中東城區是衙署、貴族住宅集中地，商市較多，有東市、角市、文籍市、紙劄市、靴市等，商市性質明顯反映官員的需求。鍾鼓樓之西是全城最繁華的商業區，有米市、面市、緞子市、皮帽市、金銀珠寶市、鐵器市、鵝鴨市等市廛。
北城區沿海子一帶形成繁榮的商業區。海子北岸的斜街更是熱鬧，各種歌台酒館和生活必需品的商市彙集于此，如米市、面市、帽市、緞子市、皮帽市、金銀珠寶市、鐵器市、鵝鴨市等一應俱全。
西城區居民層次低于東城區，因而有駱駝市、羊市、牛市、馬市、驢騾市，牲口買賣集中于此。南城區即金中都舊城區，有南城市、蒸餅市、窮漢市，以及新城前三門外關廂地帶的車市、果市、菜市、草市、窮漢市等。由于前三門外是水陸交通的總彙，所以商市、居民麇集，形成城鄉結合部和新舊二城交接處的繁華地區。
所以大都城完全符合《周禮·考工記》中“九經九軌”、“前朝後市”、“左祖右社”的相關記載。比較新穎的是過去曆代曆來皆是利用裏門、市樓、谯樓或城樓擊鼓報時，但在市中心單獨建造鍾樓、鼓樓，上設銅壺滴漏和鼓角報時則是開創了曆史先河。
“從何處展開攻擊，諸位可否有了定論！”趙昺看看圍在周圍的衆将道。
三日前，趙昺召集參與圍城的各部主将到行營議事，讨論攻城的作戰計劃。此前他已針對合兵後的指揮系統進行了調整，撤消了東、西兩個行軍總管府，設立河北元帥府。以樞密副使韓振兼任都帥，總領河北戰事；又以田忠和倪亮爲副帥，協理軍務。
當前大都雲集了大宋的大半之軍，計有第一軍、第二軍、第四軍、第五軍、第八軍、第十二軍、第十三軍和禦前護軍大部。又有炮一師、炮二師和炮三師，以及騎二師、騎三師和騎四師直屬部隊，又有水軍陸戰一旅、二旅和五個旅州軍、三個工程師、兩個辎重師的外圍輔助部隊。
現下宋軍已經完成了戰役準備，彈藥和糧草準備充足，攻城器械打造完畢，各部選擇相似地形完成了攻城和巷戰訓練，步、炮協同演練，并進行了多次戰前演習。可謂是萬事俱備隻欠東風，經過讨論大家對攻城時機和準備皆無異議，但對主攻方向還存在嚴重分歧。
“陛下，屬下仍以爲從北面破城較爲穩妥，城外河流稀少，護城河内水流較爲平緩。而地形又較爲開闊，适于布置炮兵陣地，也便于攻城部隊展開。”第四軍都統孫恺指着沙盤言道，“而北城内靠近城牆建築物較少，居住的人口稀少，可以避免誤傷百姓，卻便于炮火打擊在此集結的敵守軍。”
“此外，北城隻有兩個城門，使我們可以集中兵力攻城。且破城後，開闊的地形也便于入城部隊的集結和物資補給，避免與敵進行耗時費力的巷戰，又可以發揮騎兵優勢，迅速控制形勢，對下一步攻擊攻擊皇城極爲有利。”
“屬下對孫都統提議依然不敢苟同！”第一軍都統陳鳳林随後反駁道，“我軍進入江南後多年麓戰，攻破的堅城無數，建康、鄂州、揚州、襄陽、壽州，及進入中原後的濟南、大名、保州等等，哪個都号稱固若金湯，但在我軍的攻勢下皆是一戰而下。這大都看着高大、雄偉，可城壕不及襄樊，城池不及鄂州城堅固，甚至不如屢遭毀損的臨安城。因而無論自哪個方向破城皆不是大問題，難的是如何迅速殲滅城中衆多的守軍，控制宮城，擒拿僞酋，避免與敵在巷戰中糾纏不休。”
“北城内地形較爲開闊，建築物較少，便于部隊展開攻擊不假。但我們也應看到，敵軍在城内不僅增修了攔馬牆，還每隔約兩百步便挖掘一道壕溝，築起矮牆，且又挖掘溝渠以海子相溝通，打開閘門便能将這片地域變成一片沼澤。而入城後我軍重炮爲避免誤傷，難以再發揮威力，摧毀敵軍布置的障礙，其卻能步步爲營遲緩我軍的攻擊，大量殺傷我軍兵卒，最終迫使我們知難而退。”
“即便我軍承受住了傷亡攻破了敵軍北城防線，但敵軍依然可以依托散布在城内的水塘、胡泊設防，隻要封鎖住幾條大路便會讓我軍再度陷入苦戰。其後，還要面對遍布城内的裏坊和工坊才能靠近皇城。”
“此時幾經苦戰的攻城部隊恐怕已經無力再戰，就算能有餘力攻入皇城，可這裏邊居中的皆是蒙元權貴，又是省部衙門的所在地，駐防的定是精銳。他們皆是元廷的死忠，知道滅國後的下場，必然又是場死戰。”
“陳都統所言不錯，我們能看出北城存在的劣勢，蒙元同樣知曉。他們必然會在此布置重兵，層層設防，利用一切手段阻擋我們的攻勢。當前雖然蒙軍士氣低落，百姓人心惶惶，但是他們皆知滅國之後的下場，選擇與城池共存亡也并非不可能的事情。”第二軍都統劉志學言道。
“與北城攻擊線漫長不同，南城城牆與皇城相距不過數裏，其間隻有中書省等少數機構，居民也不過是宗王衆臣，完全可避免傷及百姓。我軍正可一股作氣，攻到城下，要是将重炮運到城頭，都能直接炮轟宮城，何況略顯低矮的皇城，簡直可以直接瞄準進行射擊，破城也不過轉瞬間而已！”
“不錯，自南破城，戰線較短，攻擊面雖窄，但可以讓我們的火炮發揮最大威力，完全可以利用炮火阻斷敵軍增援的道路。破城後也可以壓制皇城上的守軍，掩護步軍攻城。至于宮城隻要……”炮二師都統吳峰看了眼皇帝欲言又止，可大家都明白他的意思，隻要皇帝點頭，不在乎宮城是否完好，他可以将其中的殿宇都給轟平喽……