ارگ سلطانیه یا کهن‌دژ در وسط شهر سلطانیه با ابعاد ۴۵۰*۴۵۰ و مساحتی بالغ بر هجده هکتار استقرار یافته است. این محدوده از دو بخش خندق و حصار تشکیل یافته است. حدفاصل خندق و حصار (حداقل در جبهه جنوبی) هفده متر و پهنای آن سی تا چهل متر بوده است. در داخل آن حصار و ارگ سلطنتی قرار گرفته است. این عنصر به شکل مستطیل به ابعاد ۳۱۵*۲۹۵ متر از سنگ سبز تراشیده با شانزده برج و یک دروازه با زیبایی خاصی اجرا شده است. ارتفاع حصار در حال حاضر به طور متوسط چهار متر در زیر خاک و منازل مسکونی قرار دارد. این دیوار عظیم در پِی، یک پیش‌آمدگی به عنوان ازاره تزئینی دارد و چهار برج به قطر ۱۷.۵۵ متر در گرداگرد آن شناسایی شده است. از موثق‌ترین منابعی که در حال حاضر ارتفاع حصار را تعیین می‌کند، طرح «سِر رابرت کرپرتر» است. وی برج شمال غربی را به ارتفاع چهل فوت و عرض آن را دوازده فوت اندازه‌گیری نمود.
این قلعه که حدوداً ده هکتار می‌باشد، آثار ارزشمندی از معماری و شهرسازی دوران مغول را در خود جای داده است به طوری که متون تاریخی متذکر شده‌اند، این قلعه دارای عناصر شهری گوناگونی بوده است. رشیدی در کتاب جامع التواریخ بیان می‌کند «در اندرون قلعه هر کس از امراء موضعی عمارت کرده بودند…».
جالب‌ترین عنصر شهری ارگ سلطانیه، مجموعه معروف به ابواب البّر است. این مجموعه شامل مدرسه، دارالشفاء، دارالضیافه، دارالسیاده، خانقاه، دارالکتب، بیت القانون، دیوان‌خانه‌ای به نام کریاس، مسجد جامع و بالاخره آرامگاه سلطنتی با موقوفات بسیار که دارای مدیریت خاصی بوده و خواجه رشیدالدین با عنوان نایب التولیه مدیریت مجموعه را در اختیار داشته است.
با توجه به بررسی‌های باستان‌شناسی، مطالعه در متون تاریخی و شواهد عینی، گویای این حقیقت‌اند که شهر سلطانیه در اوایل قرن هشتم هجری قمری یکی از شهرهای بسیار مهم کشور بوده است. پس از مرگ اولجایتو و ابوسعید بهادر که پایه‌های حکومتی مغول فرو ریخت، شهر سلطانیه نیز به دلایل سیاسی، جغرافیایی، اقتصادی و فرهنگی متروک و متلاشی شد. هم‌اکنون قسمت اعظم این شهر تاریخی به عنوان یک دایرة‌المعارف معماری، شهرسازی در خاک مدفون شده است. از آثار این شهر عظیم تنها سه بنای تاریخی چلبی اوغلی، بقعه ملاحسن کاشانی و گنبد سلطانیه باقیمانده است.