西安含光门遗址博物馆最核心的展品——城墙断面遗址，大家可以把它看作西安城墙的“千年年轮”，直观看到唐、宋、明多个朝代层层叠加的夯土墙体。

最底层，是隋唐夯土层，始建于隋开皇二年，也就是公元582年，唐代继续沿用，是当年唐皇城的南墙。古人采用板筑夯土工艺，一层一层填土夯实，土质纯净坚硬，这是整段城墙最早的根基。唐末战乱之后，韩建缩建新城，继续沿用这段墙体，加厚夯土。
往上是宋代夯土层。北宋时期长安城规模大幅缩小，这段旧皇城城墙被保留，继续作为新城南墙使用，工匠在唐代墙体之上增补夯土，土层质地密实。宋代还封堵了含光门的中、西两个门道，只留东门道通行。
再向上、体量最大的，就是明代夯土层。明洪武年间扩建西安府城，没有推倒旧墙，而是在唐、宋旧墙的顶部和两侧大规模加筑夯土，把前代古墙完整包裹在内。到隆庆二年，又在外墙包砌青砖，形成我们今天看到西安城墙的样貌。
这个断面生动告诉我们：今天的西安城墙并不是明代一次性新建的，而是在唐、宋旧墙基础上不断叠加、增补而成。一堵城墙，层层夯土，叠压着一千四百多年城市变迁，这也是含光门遗址独一无二的价值。