武田信虎が府中警固の一翼として、相川扇状地の先端にある甲府市湯村山山頂に築いた山城。『高白斎記』大永三年四月の条には「二十四日湯ノ島ノ山城御普請初」とあり、川田より躑躅ヶ崎に館を移した信虎が、詰城の要害城に続いてこの城の築城を開始したことが知られる。

遺構が残存しているのは標高446mの山頂周辺で、土塁等で区画された三つの郭の他、南と西の一段低いところに腰郭が設けられている。全体の規模は東西約65m、南北約130mを計る。中心となる郭は2つあり、巨石の多い山頂を巧みに整形して、土塁で画した長方形状の平坦地をつくり出している。その他3つ目の郭は巨石が密集しており、一部に整形の痕が見受けられるものの、一標的な郭の機能を有していたか疑間の余地が残る。中心となる2つの郭と3つ目の郭の間は二重の堀切となっているが、1つ目の郭北側虎口の防備と密接に結びついて、他に類例をみない複雑な様相を呈している。

1つ目の郭は、北側虎口の形態や井戸の存在、南西部に設けられた櫓台等から、この城の中核部分と考えられる。2つ目の郭や南側帯郭とは、土塁の一部を分断した出入口で連絡しており、内部は南北2つのテラスに分かれるが、巨石を取り除いて、比較的に広い整然とした平坦地を造出している。一方、2つ目の郭は巨石の処理が不十分で、郭の東縁に沿って巨石が残り、やや雑然としている。この郭には、湯村山の南東斜画を通る登り道が直接連絡しており、連絡部と1つ目の郭との出入口を結んで等身大の巨石が直線的に並んでいる。

帯郭は、南側が幅15～ 20m、東側が幅約10mを計り、共に上塁や石列で2つのブロックに区画されている。

城の南には、府中と信州を結ぶ往還が走っており、湯川とこの道が交差する付近には、番所の存在を推測させる「関屋」の地名も残る。こうしたことから、湯村山城は単なる峰火台ではなく、府中入口の防備とともに、信州方面への監視的機能・情報収集機能を担っていたものと考えられる。