土城子古城位於吉林市龍潭區湘潭街以西、化工醫院以南、江北公園東北角的台地上城垣以大部傾杞不存。城址周圍地勢較高,呈一台地,這裡隔江與七家子遺址相望,現城牆大部不存,僅西牆的部分牆基依稀可辨。根據歷次考古調查所見,古城基本呈正方形,南、北牆長90米,西牆長85米,東牆長83米,周長348米。城牆用黃土夯築,原高、寬約3米許。城門一,初步認定在北面。古城內出土過鐵器、銅錢等遺物。土城子古城為遼、金時期所建,今吉林市江北土城子,即由該城而得名。
1954年修廠內鐵路時發現這處遺址。
同年五、六月間,吉林省博物館會同吉林市文化處對該遺址進行了清理髮掘,共清理灰坑7個,居住址(已殘)1座、石棺墓26座。計出土石器46件,其中有刀、斧、錛、鑿、鋤、鏃、網墜和有孔石器等;陶器118件,其中夾砂陶108件。器型有鬲(li,去聲。類似鼎的物件)、三足器、罐、缽、杯、甑(zeng,去聲。古代蒸飯用的瓦器)、碗、勺、盅、珠、豆、紡輪、網墜等;細泥陶10件,器型在甑、盆、碗、罐、盤、豆等;其它器物75件,其中有骨鏃1件、古刀1件、瑪瑙珠2件、白石管50件、翠墜1件、青銅環4件、青銅刀1件、連珠狀銅飾物1件、鐵鏃1件。
這次發掘的遺蹟,首次比較清楚地揭示了分布在平原高地上的半地穴式居住址的面貌。此外,在石棺墓中發現的小件青銅器物,使考古界對西團山文化的性質有了進一步的認識,開始考慮這一文化是否進入青銅時代。在該遺址上層發現泥質陶與鐵鏃等漢代遺物,使人們認識到西團山文化的下限與漢代文化相銜接。