戸張城跡は、JR柏駅より南東へ約2キロメートルの、南西より北東へ突出した細長い舌状台地を利用して築かれている。城が構えられている台地は、手賀沼に注ぐ大津川が形成する谷戸に面しており、戸張の集落からは南西へ約1キロメートルほど離れた地点にある。

城跡の台地は、標高19メートル前後、谷戸の水田面よりの比高は約15メートル、台地上面はほぼ平坦な地形である。

城の縄張は、この細長い台地上面を、二条の土塁・堀で区画し、2つの曲輪を直線的に並べた構造を採っている。現在城跡には、文京区立柏学園が建てられていて、主郭に伴う土塁・堀の一部が失われている。なお、本城跡の東南700メートルの大津川対岸、沼南町の台地上には、大井追花城跡が残されており、土塁・堀などの明瞭な城跡遺構が認められる。

戸張城跡の主郭は、細長い舌状台地先端に位置し、東西約60メートル、南北約90メートルの規模である。郭内には文京区立柏学園の校舎が建ち並ぶが、曲輪の西側から北側にかけて、主郭・第二郭間の土塁・堀、西へ突き出した矢倉台状遺構と、そこから北へ派生する土塁などが残されている。

主郭の南東側斜面には、腰曲輪が存在する。主郭と第二郭を分断する土塁・堀は、現在主郭の西側に約30メートルに及び残されているが、主郭の南側ではこの遺構は失われている。遺構の消滅した部分を含め、主郭・第二郭間の土塁・堀の長さはおよそ70メートルに達したと思われ、堀の堀底は主郭南東斜面の腰曲輪へ接続していたと想定される。この土塁・堀には、主郭の西側でカギ型に屈曲する部分が見られ、この屈曲部に対応するように矢倉台状の遺構が築かれている。おそらく、この屈曲部に主郭の虎口があったものと推定される。

第二郭は、主郭よりも面積が広く、東西約85メートル、南北約95メートルの規模である。郭内は、文京区立柏学園のグラウンド・体育館の敷地として利用され、戸張遺跡の復原住居跡も建てられている。郭内と城外を区画する土塁・堀は、堀幅約13メートル、土塁から堀底までの現況における高低差は約3メートル、長さは約63メートルで、土塁・堀の北西端には、主郭・第二郭間の土塁・堀と同様、西へ突き出した矢倉台状遺構を備え、土塁・堀の南東端は、土塁・堀が西へ屈曲している。

また、曲輪の北側に、約30メートルに及ぶ比高0.5メートルの土塁が存在する。第二郭の虎口は、曲輪の西側、矢倉台状遺構と、第二郭、城外間の土塁の間の開口部に推定され、虎口の形態は、主郭と同じような構造を採っていたと考えられる。

本城跡は、昭和39年（1964）・48年に第二郭外側、国道16号のトンネル上部が、昭和52年には第二郭内の体育館建設に伴い、それぞれ発掘調査がなされている。その結果2つの発掘地点より、城跡に伴う遺物・遺構は検出されなかった。

また、体育館建設に伴う発掘調査の際、第二郭、城外間の土塁・堀に対してトレンチによる発掘調査が行われており、その結果、この堀は現状より3メートル深い地点が堀底で、堀の形状は薬研堀であることが判明した。

戸張城跡は、市域で遺構が現存する城跡としては、最も規模の大きいものである。縄張を観察すると、主郭・第二郭の塁壁に矢倉台状の突出部を設けて、塁壁や虎口に対すると思われる側防施設が見受けられることにより、16世紀構築の城跡と推測される。

城主は相馬氏の一族戸張氏であるといわれ、対岸の大井追花城主と争った伝承が残るが、果たしてこの城跡が在地領主の居城として築かれたのか、それとも戦国期の動乱の際、戦略上の必要から築かれた軍事施設なのか不明である。

また、水上交通を押さえる要所にこの城跡もあるので、築城にあたっては手賀沼の水上交通路との関連性も考えられたと思われる。