Опись 1655 г. уже не называет никаких остатков старого каменного Нижнего замка. Здесь стояло только 14 деревянных башен (Гуркова, Задунайская, Засельная, Гуркова малая, Княжная, Сапежонкова, Пресиль-ная, «бык», башня с подлазом. Взводная, Подлазная, ворота — Витебские, Заручайские, «Жидовские»). Между ними находился «стоячий тынишко». Общая протяженность линии укреплений Нижнего замка достигала около 922 м.
При раскопках в 1983 г. открыта угловая каменная башня Нижнего замка на юго-восточной окраине города. Ее размеры—8,15Х7 м. Толщина стен — до 1,7 м.
Протяженность укреплений Узгорского замка равнялась почти 1794 м, но все они были сделаны «на время», «из хором».
В период русско-польской войны в Узгорском замке сделали новый острог, уменьшив его периметр до 550 саженей и выкопав с севера ров. Всего в замке тогда имелось 9 башен, из них 3 были воротными.
Укрепления вдоль Витьбы до Западной Двины доделаны лишь в начале 1656 г. Тогда здесь поставили новый острог и 5 башен. Все они были «трех саженей… в 4 угла с обламы, а в башнях по 2 бои, верхней и нижней». Острог, рубленный в 2 бревна, достигал длины 254 сажени, высоты 3 с половиной сажени. Изнутри к острогу были прирублены и засыпаны землей террасы высотой в 5 венцов, над ними — «полати на стрелбу», а по острогу положены «катки».
Один из документов того времени сообщает о наличии в линии укреплений над Витьбой «Малеваных варот», ранее не упоминавшихся нигде. Это сооружение располагалось недалеко от Угольной башни, где Витьба поворачивала почти под прямым углом к Двине. Что это были за ворота, каковы их размеры — судить трудно. Одно лишь с уверенностью можно сказать, что они открывали путь к ратуше в Узгорский замок и гостиному двору в Нижнем замке. Вероятнее всего, мост через Витьбу упирался прямо в них. Судя по названию, очевидно, это была самая красивая брама города — с традиционными образами над входом и выходом из нее, по особому украшенная и, может быть, расписанная красками.
Небезынтересно, что часть витебских укреплений тогда возвели из разобранных башен и стен Суражского замка, сплавленных по Двине. Кроме того, сюда же доставили из Озерища две большие пушки. Летом 1655 г. кроме них в Витебске числилось еще 16 медных полуторных и полковых пушек, 77 затинных пищалей, 12 шмаковниц, большой запас артиллерийской «казны».
Система обороны Витебских замков в то время включала в себя и группу прудов — замковый, устроенный у подножия Нижнего замка на Замковом ручье, а также монастырский и мещанский пруды на Витьбе. Зимой на них в целях безопасности скалывался лед. Один из мостов через Витьбу ограждался рубленой оборонительной стеной длиною в 21 сажень с четвертью, высотой до облам сажень с половиной.
Инвентарь витебских укреплений, составленный в 1665—1666 гг., отразил значительные качественные изменения. Многие башни и прясла стен были сделаны заново. На них разместили большинство пищалей затинных и пушек.
В Верхнем замке были срублены новые проезжие ворота — «Темные», прямоугольные в плане, размером 11Х8,9 м. Они имели стены, сделанные в одно бревно, 3 пушечных и мушкетных боя. Завершалась брама шатровой тесовой крышей с трапилом — караульней наверху. Под крышей размещались обламы.
«Шереметьев круглик» был 8-гранной четырехъярусной башней, увенчанной 6-гранным трапилом.
На участке обороны вдоль Витьбы размещалась малая деревянная башенка, поставленная на старом каменном «бычке». Размер того и другого сооружения в основании 4,6Х7,5 м. Тесовая крыша на башенке была шатровой. Имелось трапило и вестовой колокол весом 9 пудов 30 фунтов.
Далее стояли «фортка» к Витьбе шириной около 1,5 м, башни «Танкова» с тремя боями, размером в основании около 6,4Х6,4 м и угловая 8-гранная Подвинская башня («Боборыкин круглик») с тремя мостами и 4 боями. Высота от земли до облам достигала 12,8 м. На шатровой тесовой крыше возвышалось трапило.