二ノ丸東大手門は二ノ丸の大手門で、江戸城の諸門に匹敵する規模を誇ります。 水堀から立ち上がる石垣も見事な野面積みの高石垣で、ここだけ見ていると総石垣の城に来たような錯覚を覚えます。
正面に高麗門、左側に渡櫓門と続櫓が逆L字型に、右側に北櫓が位置しており、これらの間を土塀で繋いで桝形虎口を形成しています。 渡櫓門の幅は約32メートルあり、それにともない枡形も巨大な空間となっています。
枡形は軍学上は右折れが理想とされていますが、左折れの枡形となっています。面白いことに土塀には攻撃用の鉄砲狭間や弓狭間が一つもありません。 地形上の制約はなさそうなので右折れの枡形にもできそうですが、狭間がないことも考えるとあえて防御力を抑えたのでは？と勘ぐってしまいます。 また、その規模の割には幕府形城郭に見られる窓上下の長押がなく格式が低くなっています。 東大手門を現在の形にしたのは譜代大名の鳥居忠政ですが、巨城であるがゆえに幕府へ遠慮していたのかもしれません。
現在の建物は明治初年に解体されたものを平成3年（1991）に古絵図、小写真、発掘成果をもとに復元したもので、内部は一般公開されています。 日本100名城スタンプもここにあります。

本丸は144×133メートルのほぼ方形で建物は御殿と櫓のみで天守はありませんでした。
発掘調査の結果、礎石建物跡や掘立柱建物跡などが見つかりましたがこれらは最上氏が山形城主だったころのものです。 山形城では元和8年（1622）以降の鳥居氏以後の姿を基準として復元工事を行っていますが、本丸中央部では明治時代以降の削平により鳥居氏時代の遺構は失われていました。 江戸時代に入ってからの本丸御殿の井戸跡も見つかっていますが、井戸ということでその深さから完全に削平されずに残っていたようです。
今後はさらに調査範囲を広げて鳥居氏時代の遺構の有無を確認するとのことです。

南門は二ノ丸南面中央に位置する門で、構造は本丸東大手門と同様の左折れの桝形虎口でしたが、規模は若干小さかったようです。 ここでは発掘調査で見つかった渡櫓門へ登るための雁木が復原（一枚目写真の右側に写っています）されています。
一枚目写真に写っている高層ビルは山形駅直結の霞城セントラルビルで、高層階からは山形城を見下ろすことができ輪郭式の縄張りの様子がよくわかります。 前回登城時の写真を2枚目に掲載しました。

西門は二ノ丸西面、屈曲部に位置する門で右折れの桝形虎口となっています。もっとも枡形が小さいため食違虎口に近い印象を受けます。 石垣は廃城後一切修理を受けておらず、往時のままの堅牢な石積みを残しています。