ประวัติกำแพงเมืองและคูเมืองร้อยเอ็ด เกี่ยวข้องกับเมืองสาเกตในตำนานอุรังคธาตุ ระบุว่ามีมาก่อน การสร้างพระธาตุพนม (พ.ศ.๘) แต่จากหลักฐานทางโบราณคดีพบร่องรอยการอยู่อาศัยในพื้นที่ตั้งแต่สมัยก่อนประวัติศาสตร์ตอนปลาย ต่อมาจึงมีการสร้างเมืองร้อยเอ็ดเมื่อราวปี พ.ศ.๑๐๐๐ ร่วมสมัยกับเมืองเชียงเหียน เมืองจำปาศรี จังหวัดมหาสารคาม และเมืองฟ้าแดดสูงยาง จังหวัดกาฬสินธุ์
ลักษณะการก่อสร้างกำแพงเมืองและคูเมือง เป็นกำแพงคันดินหนา ๓๐ เมตรรูปสี่เหลี่ยมมุมมน ขนาดเฉลี่ยกว้าง ๑,๗๐๐ เมตร ยาว ๑,๘๐๐ เมตร มีคูเมืองด้านนอกมีความกว้างเฉลี่ย ๕๐ เมตร โดยรับน้ำจากห้วยกุดขวางที่เป็นลำน้ำสาขาแม่น้ำชี ไหลเข้าสู่คูเมืองทางมุมกำแพงเมืองด้านทิศตะวันออกเฉียงเหนือ และไหลเลียบกำแพงด้านทิศเหนือตามลำห้วยเหนือ (ลำน้ำธรรมชาติที่ถูกปรับแต่งให้เป็นคูเมืองด้านทิศเหนือ) และไหลออกนอกเมืองทางมุมกำแพงด้านทิศตะวันตกเฉียงเหนือ ส่วนคูเมืองด้านอื่นๆขุดขึ้นเพื่อรับน้ำที่ไหลลงมาจากลำห้วยเหนือตามลักษณะทางกายภาพของเมืองที่มีความลาดเทลงด้านทิศใต้ บริเวณกลางเมืองมีบึงน้ำจืดขนาดใหญ่ เนื้อที่ประมาณ ๕๐ ไร่ เรียกว่าบึงพลาญชัย
กำแพงเมืองร้อยเอ็ด มี ๑๓ ช่องประตู ตามที่ปรากฏในแผนที่ พ.ศ.๒๓๑๘-๒๔๘๐ ประกอบด้วย ด้านทิศเหนือ ๒ ช่องประตู ทิศตะวันออก ๓ ช่องประตู ทิศใต้ ๔ ช่องประตู และทิศตะวันตก ๔ ช่องประตู แต่ในตำนานอุรังคธาตุ ระบุว่ามีหนึ่งร้อยเอ็ดประตู และมีเมืองบริวารหนึ่งร้อยเอ็ดเมือง เรียกเมืองสาเกต อันมีนัยหมายถึงเมืองสำคัญอันเป็นศูนย์กลางทางการค้าในลุ่มน้ำชีที่มีช่องทางติดต่อค้าขายกับเมืองต่างๆ ทั้งทางบกและทางน้ำจำนวนมาก ปัจจุบันแนวกำแพงเมืองและคูเมืองร้อยเอ็ด คงเหลือเพียงบางส่วนได้แก่ บริเวณทิศตะวันออกของวัดบูรพา (ตรงข้ามโรงเรียนสตรีศึกษา) และในวิทยาลัยนาฏศิลป์ร้อยเอ็ด
เอกลักษณ์ของกำแพงเมืองและคูเมืองร้อยเอ็ด คือ การสื่อความหมายทางสัญลักษณ์ว่ามี ๑๐๑ ประตู เดิมน่าจะเรียกเมืองสเกต (สะ-เก-ตะ) ตามภาษาบาลีที่แปลว่าหนึ่งร้อยเอ็ด ภายหลังผู้รู้น่าจะปรับเปลี่ยนเป็นเมืองสาเกตตามชื่อเมืองในพุทธประวัติ อันเป็นเมืองที่ธนญชัยเศรษฐีขออนุญาตพระเจ้าปเสนทิโกศลสร้างขึ้นในยามเย็นจึงเรียกเมือง สาเกต แปลว่าเมืองที่จับจองในเวลาเย็น
กรมศิลปากร ได้ประกาศขึ้นทะเบียนและกำหนดเขตที่ดินคูและกำแพงเมืองร้อยเอ็ด ในราชกิจจานุเบกษา วันที่ ๑๐ มีนาคม ๒๕๓๗ พื้นที่โบราณสถานประมาณ ๘๙๕ ไร่ (ขอบเขตโดยเฉลี่ยระยะ ๒๕ เมตรห่างจากตีนกำแพงคันดินด้านใน และระยะ ๑๐ เมตรห่างจากขอบตลิ่งคูเมืองด้านนอก) ผู้ใดบุกรุกทำลายโบราณสถานมีความผิดตามกฎหมาย