Từ trước đến nay, di tích quốc gia thành cổ Diên Khánh được tỉnh Khánh Hòa thường xuyên triển khai tu bổ, tôn tạo và bảo vệ. Tuy nhiên, trải qua hàng trăm năm lịch sử, sự phong hóa của thời gian nhiều hạng mục của di tích thành cổ Diên Khánh đã xuống cấp, có những hạng mục đã bị hư hỏng nặng và biến mất hoàn toàn.
Theo kế hoạch, Dự án tu bổ, tôn tạo di tích quốc gia thành cổ Diên Khánh sẽ phục chế phần thành đất, xây mới một cầu vòm bắc qua hào nước ở cổng phía Bắc (cổng Hậu) và 4 tiểu công viên ở 4 góc thành cổ; xây dựng mới hệ thống thoát nước cho hào nước bao quanh thành cổ, nạo vét bùn đất và vệ sinh lòng hào, mái hào xây mới tuyến đường nhựa nằm ngoài đường ranh giới bảo vệ bên trong, bãi đậu xe, khu vực vệ sinh, hệ thống cây xanh, điện chiếu sáng cho toàn bộ khu vực bên trong thành cổ...
Thành cổ Diên Khánh là một trong những di tích lịch sử văn hóa có giá trị bậc nhất của xứ Trầm Hương, được Bộ VHTTDL công nhận là Di tích lịch sử -văn hóa quốc gia từ năm 1988. Theo đó, thành cổ Diên Khánh được xây dựng và hoàn thành vào năm 1793, trên diện tích khoảng 36.000m2 là một quần thể kiến trúc quân sự theo kiểu Vauban, một hình mẫu thành quân sự phổ biến ở Tây Âu vào thế kỷ XVII, XVIII.
Theo sử liệu, thuở mới xây dựng, thành cổ Diên Khánh có 6 cửa, nhưng 2 cửa Tả và cửa Hữu đã bị lấp năm 1823, đến nay chỉ còn 4 cửa Đông - Tây - Tiền (phía nam) - Hậu (phía bắc).
Thành cổ Diên Khánh có hình lục giác nhưng các cạnh không đều nhau, tường thành đắp bằng đất cao khoảng 3,5m. Bên ngoài tường thành là hào nước sâu từ 3m - 5m, rộng từ 20m - 30m, hợp cùng với những hàng tre gai trên tường thành tạo nên hàng rào phòng ngự bao quanh bảo vệ thành theo truyền thống người Việt.
Khu nội thành được xây dựng giống như một kinh thành thu nhỏ với hoàng cung, cột cờ, dinh Tuần vũ, dinh Án sát, dinh Lãnh binh và phía dưới là dinh quan Tham tri. Ngoài ra, trong thành còn có một dãy nhà kho đồ sộ và một nhà lao xây tường đá cao kiên cố...
Theo đánh giá của nhiều chuyên gia, thành cổ là một công trình kiến trúc cổ độc đáo, thể hiện trí tuệ, công sức và bàn tay tài hoa của cha ông ta.
Tuy là địa điểm lịch sử nổi tiếng, nhưng lượng khách đến tham quan và tìm hiểu về thành cổ Diên Khánh vẫn còn khá khiêm tốn, chưa tương xứng với tiềm năng và vị thế của một di tích lịch sử hào hùng. Hy vọng sau khi được tôn tạo, tu bổ di tích này sẽ phát huy giá trị trong việc khai thác tiềm năng du lịch.