เดิมกำแพงเมืองเชียงใหม่นั้นมีสองชั้น ได้แก่กำแพงชั้นนอก ซึ่งไม่เป็นที่แน่ชัดถึงปีสร้างและผู้สร้าง และกำแพงชั้นในซึ่งสร้างขึ้นมาในสมัยพญามังราย

ประตูเมืองชั้นใน

โดยประตูเมืองในปัจจุบันจะเป็นประตูเมืองของกำแพงชั้นในซึ่งมีประตูทั้งหมด 5 ประตู ได้แก่

• ประตูช้างเผือก เดิมมีชื่อว่า ประตูหัวเวียง เป็นประตูชั้นในด้านทิศเหนือ สมัยก่อนเป็นประตูเอกของเมือง ในพระราชพิธีบรมราชาภิเษก กษัตริย์จะเสด็จเข้าเมืองยังประตูนี้ ประตูนี้เปลี่ยนชื่อในรัชสมัยของพระเจ้ากาวิละ เจ้าผู้ครองนครเชียงใหม่องค์ที่ 1 เนื่องจากได้โปรดให้สร้างอนุสาวรีย์รูปช้างเผือกขึ้น
• ประตูเชียงใหม่ เดิมมีชื่อว่า ประตูท้ายเวียง เป็นประตูชั้นในด้านทิศใต้
• ประตูท่าแพ เดิมมีชื่อว่า ประตูเชียงเรือก เป็นประตูชั้นในด้านทิศตะวันออก ที่มาของชื่อเนื่องจากประตูด้านนี้ มีบ้านเชียงเรือกตั้งอยู่บริเวณนอกกำแพงเมือง เดิมบ้านเชียงเรือกเป็นชุมชนค้าขายเพราะเป็นที่ตั้งของตลาดเชียงเรือก ตลาดเก่าแก่แห่งหนึ่งของเชียงใหม่ คาดว่ามีประชากรหนาแน่น ซึ่งมีหลักฐานกล่าวถึงสมัยพญาแก้วเกิดเหตุการณ์น้ำท่วมเชียงเรือกมีคนจมน้ำตายเป็นจำนวนมาก ในสมัยพระเจ้าอินทวิชายานนท์ เจ้าหลวงเชียงใหม่องค์ที่ 7 (พ.ศ. 2416 – 2440) ชื่อประตูเชียงเรือก เปลี่ยนมาเป็นประตูท่าแพชั้นในเพื่อให้คู่กับประตูท่าแพชั้นนอก เป็นประตูที่จะไปยังท่าน้ำของแม่น้ำปิง ซึ่งมีแพจำนวนมากอยู่
• ประตูสวนดอก เป็นประตูชั้นในด้านทิศตะวันตก ที่มาของชื่อเนื่องจากบริเวณนั้นเป็นเป็นที่ตั้งของพระราชอุทยานของพญามังราย
• ประตูแสนปุง หรือ ประตูสวนปรุง เป็นประตูที่เจาะกำแพงชั้นในด้านใต้สร้างขึ้นใหม่ในรัชสมัย พญาสามฝั่งแกน เนื่องจากในรัชสมัยของพระองค์ได้สร้างเจดีย์ราชกุฏคารขึ้น ดังนั้น เพื่อความสะดวกแก่พระราชชนนีที่โปรดประทับอยู่ที่ตำหนักนอกกำแพงเมืองด้านทิศใต้จะได้ทรงสะดวกในการเสด็จมาสักการะพระเจดีย์ จึงโปรดให้เจาะกำแพงเมืองด้านนั้น และตั้งชื่อว่า ประตูสวนแร ส่วนชื่อ แสนปุง เพราะเป็นทางออกไปสู่บริเวณที่มีเตาปุง (เตาไฟ) มากมาย เพราะด้านนอกประตูเป็นที่อยู่ของกลุ่มช่างหลอมโลหะจึงมีเตาปุงไว้หลอมโลหะจำนวนมากเปรียบนับแสน ปัจจุบันยังมีบ้านช่างหล่อพระพุทธรูปอาศัยอยู่ และถนนเลียบคูเมืองด้านนี้ชื่อถนนช่างหล่อจากความเชื่อเรื่องทิศและพื้นที่ถือเป็นเขตกาลกิณีจึงกำหนดให้ประตูแสนปุงเป็นทางออกไปสุสาน เชียงใหม่มีประเพณีที่ว่าหากมีการเสียชีวิตภายในเขตกำแพงเมืองเชียงใหม่ จะต้องนำศพออกจากตัวเมืองผ่านทางประตูนี้เท่านั้น ซึ่งก็ยังยึดถือประเพณีนี้อยู่จนถึงปัจจุบัน

ประตูเมืองชั้นนอก

เป็นประตูของกำแพงเมืองชั้นนอก มีทั้งหมด 4 ประตู ได้แก่

• ประตูท่าแพ อยู่ด้านทิศตะวันออกของเมืองบริเวณหน้าวัดแสนฝาง ที่ชื่อท่าแพ เพราะเป็นทางออกสู่ท่าน้ำแม่ปิง ในสมัยพระเจ้าอินทวิชยานนท์ เรียกชื่อประตูนี้ว่า ประตูท่าแพชั้นนอก เพราะความเจริญเติบโตของเมืองชื่อของประตูท่าแพชั้นนอกจึงค่อย ๆ หายไป ประตูท่าแพจึงเหลือเพียงประตูเดียว
• ประตูหล่ายแกง อยู่ทางทิศตะวันออกเฉียงใต้ พบหลักฐานในตำนานพื้นเมืองเชียงใหม่กล่าวถึง ประตูนี้ครั้งแรกเมื่อปี พ.ศ. 2313 เมื่อกองทัพธนบุรียกมาล้อมเมืองเชียงใหม่ ที่ชื่อหล่ายแคง เพราะบริเวณริมคูเมืองมีลักษณะลาดเท ในสมัยต่อมาจึงเรียกเพี้ยนมาเป็น ประตูระแกง
• ประตูขัวก้อม อยู่ทางทิศใต้ ปรากฏในหลักฐานโคลงมังทรารบเชียงใหม่ว่าสร้างขึ้นอย่างน้อยในปี พ.ศ. 2158
• ประตูไหยา (ประตูหายยา) อยู่ทางทิศตะวันตกเฉียงใต้ ในตำนานสิบห้าราชวงศ์ กล่าวถึงประตูไหยาเป็นครั้งแรกว่า " อยูบ่นานเท่าใด เทพสิงห์ยอเสิก็ (ศึก) เข้ามาคุมเวียง ลวดได้ ประตูไหยา"