公元前261年初，秦昭襄王派兵攻佔了韓國的緱氏（今河南洛陽市偃師區南）和綸氏（今河南登封市西南），以威懾韓國，阻止韓、趙聯手。［1］ 但是在這一年，秦國國內發生了饑荒，於是秦國暫緩對外軍事行動。這時，楚國趁秦國虛弱之際出兵魯國，奪取徐州。
［1］《史記·秦本紀》：（秦昭襄王）四十六年，秦攻韓緱氏、藺（誤，實為綸氏）。
廉頗抓住這一有利時機集中上黨的民眾，加緊構築壁壘，完善三道防線。
第一道空倉嶺防線，以空倉嶺為中心，北至今長治市長子縣西的發鳩山， 南至晉城市沁水、高平、澤州三縣（市）交界處的武神山一帶，沿沁水縣與高平市交界一線，南北長約八十里。空倉嶺、發鳩山都屬於太嶽山脈。空倉嶺亦稱老馬嶺，位於沁水縣胡底鄉與高平市馬村鎮交界處，南北走向，嶺高崖陡，東西皆為峽谷大壑。空倉嶺主峰位於高平市馬村鎮境內，中間有一陘口，東西長 350 米、南北寬 1000 米，即高平關。高平關左有峭壁、右有陡澗，關西有玉灑河西去，關東有丹河支流許河的兩源馬村河、原村河東下，水、陸交通極佳。因此，高平關既是河東、上黨之間的重要通道，又是軍事要隘。廉頗在馬村河、原村河流經浩山南北兩麓處構築了兩座鄣城，一名都尉城（今古寨村），一名故谷城（今秦城村），與高平關形成犄角之勢。都尉城、故谷城均西距高平關十里，背山面河，可屯重兵。馬村河、原村河夾浩山而流，匯入許河，許河又匯入丹河。馬村河、原村河交匯處有光狼城。光狼城北面是皇王山餘脈；南面是許河，許河以南是北嶺山；西面是馬村河、原村河交匯處，交匯處以西是狼兒掌山。因此光狼城群山環抱、三水匯流，易守難攻，可進可退，是秦、趙激烈爭奪的焦點。光狼城曾被秦國奪取，改名強營，後又歸趙，廉頗將光狼城加固為堅不可摧的堡壘。
空倉嶺防線是廉頗抵抗秦軍的最前線，也是趙軍控制上黨地區勢力所及的最西邊，故此廉頗在空倉嶺防線後設二障城，二障城後設光狼城，苦心經營。
第二道丹河防線（趙東壁壘），丹河東岸沿山一線，從西北至東南依次為：丹朱嶺、長平關-今高平市寺莊鎮趙莊村、掘山村、長平村、箭頭村-永祿鄉三軍村-北城街街道企甲院村、圍城村、石門村-韓王山-東城街街道店上村-米山鎮大糧山-晉城市澤州縣北義城鎮上城公村、下城公村。
丹朱嶺，以堯封長子丹朱於此而得名，位於今高平市區西北四十五里，為長治市長子縣與晉城高平市的界山，東西走向，主峰在長子縣與高平市寺莊鎮交界處，海拔1131米。丹朱嶺東麓為長平關，是上黨北部南下河內（今河南沁陽市）的必經孔道，也是丹河防線的最北端。長平關的東、西皆為連續山嶺，關東的山嶺海拔1095米，關西即丹朱嶺，中間為圓形隘口。長平關的北坡平緩，為濁漳河的南源之一；南坡陡峭，有丹河南流。丹河源出於丹朱嶺，由今高平市中央縱貫全境，水深流急，但兩岸開闊，因此丹河為一道為天然屏障。
長平村，位於丹河上游的河谷平川，距今高平市區西北二十一里，西距丹河150米，東距聖皇嶺50米。聖皇嶺為南北走向的長條狀山嶺，海拔 951 米，東北方向與羊頭山脈的山麓相連。長平村被聖皇嶺與丹河東西夾持，為丹朱嶺與韓王山之間的交通孔道，廉頗在此加固城防、屯重兵，拱衛長平關。
今箭頭村、三軍村、企甲院村、圍城村、石門村，廉頗皆在險要處修築壁壘，面向丹河，背靠韓王山西麓，步步為營，層層遞進，前後左右呼應，扼守丹水易渡處，防範上下游破防之敵。韓王山位於高平市區北十五里，永祿鄉與三甲鎮之間，為丹河、永祿河、小東倉河的分水嶺。據傳馮亭統領原郡軍民據此山協趙抗秦，戰死，後人尊奉馮亭，遂有“韓王山”之名。廉頗將趙軍的指揮中心建在韓王山及其西麓的今三軍村。韓王山主峰海拔近1200米，與西面的將軍嶺一東一西遙相呼應，居高臨下俯視丹河兩岸，一覽無遺，傳廉頗當年常登將軍嶺觀察敵情。三軍村為山前臺地，背靠韓王山，前臨永祿河、丹河河谷開闊地，既可登高瞭敵，又能縱兵長驅突擊，相傳為趙三軍指揮部駐地。
店上村位於今高平市區東北八里，東臨小東倉河，北靠韓王山，西依紅土坡。紅土坡為韓王山前的一塊長方形的紅土臺地，東西六里，南北四里，地表破碎。紅土坡海拔886米，比小東倉河谷高將近30米。店上村處於韓王山與七佛山之間，正當小東倉河匯入丹河處，呼應南、北，紅土坡、小東倉河谷又溝通西、東交通，因此廉頗視店上村為核心陣地，在此修築城防，使其固若金湯，為守泫氏城（今高平市）北的第一道大門，故名金門鎮。泫氏城所處地形與端氏城極為相似，都當兩河交匯口，既可沿主河南北佈防，又可溯支流出擊。
大糧山，又名米山，位於今高平市區東南十里的米山鎮東北。大糧山東北依次又有官甲嶺、 七佛山， 三山連麓，都屬於大糧山。七佛山海拔1220米，為高平市中部的最高山，站在山頂往東北方向可以看到故關，往西南方向可以看到空倉嶺，且山脊平緩，山頂有定林泉，可設營屯兵，可走馬，山下北有小東倉河，南有大東倉河，皆東北-西南流，匯入丹河。七佛山兩側的大、小東倉河谷平行地向東北伸展，為趙軍的輜重糧草補給通道。七佛山北距韓王山二十餘里， 七佛、韓王兩山一南一北，居高臨下，方圓幾十裡形勢盡收眼底。七佛山獨一無二的地形使其極具軍事價值，廉頗不愧是久經沙場的老將，絕對睿智，設趙軍大本營於此。
由大糧山沿丹河南下二十餘里便是澤州縣的上、下城公村。上城公村的東、西兩邊皆山，東邊為東山，海拔 616 米，西邊隔著丹河有虸台山，海拔 831 米。丹河在兩村之間從東南流折向東北流，又折向東南流，下城公村位於丹河折向東北流的凸點，旁邊有固山，南召河在此匯入丹河。上、下城公村為丹河防線的最南端，形勢險衝，廉頗在此設堅壁固壘，部署重兵把守。
第三道百里石長城，自西至東，沿今晉城市與臨汾市安澤縣、長治市分界線，西起安澤縣的馬壁鎮，往東北經宇峻山，至丹朱嶺、長平關，逶迤往東偏南，經南公山，至羊頭山、故關，經金泉山，至馬鞍壑、關掌嶺，沿山亙嶺、依山就勢、就地取材壘砌長達二百四十里的簡易石長城，成不規則“C”形狀。百里石長城一線南面的地形坡陡谷深，北面則高平徐緩，地勢由北向南傾斜。這條線將上黨分為南、北兩部，此線以南為上黨南部，屬於丹河流域；以北為上黨北部，屬於濁漳河流域。上黨北部為趙國的後方，因此百里石長城是趙國在太嶽山與太行山之間，防禦南來之敵，保護大後方及都城邯鄲的最後一道巨大防線。
上黨高地（長治市、晉城市）形似一顆腰果，臨汾市的安澤縣緊緊地鑲嵌於上黨高地的內側凹口。沁河自北而南從安澤縣穿流而過，在安澤縣最南部邊緣的馬壁鎮流入晉城市的沁水縣。馬壁鎮處於沁河河谷地帶，又位於河東地區與上黨高地的邊界，作為百里石長城的起點城關，扼守著河東地區沿沁河進入上黨的入口。
宇峻山，又名巨峻山、雕黃嶺，屬太嶽山脈，位於沁水縣的東北部，為沁水、長子、安澤三縣的界山。宇峻山的山勢呈東西走向，南北兩邊排列著一系列支嶺，奇峰險峻、斷崖壁立，主山宇峻山海拔1602米，位於沁水縣十里鄉東峪村。太嶽山脈，位處山西中部，太原盆地南部、臨汾盆地東北部，太行山與呂梁山之間，山勢近近乎於南北走向，北高而南低，為汾河與沁河的分水嶺。太嶽山的主脈霍山，東連上黨高地，西以霍山大斷裂帶與汾河谷地相接，北起晉中市介休縣的綿山，南經長治市沁源、臨汾霍州市、安澤縣、晉城市沁水縣，至運城市絳縣冷口鄉橫嶺關村的橫嶺關與中條山相連。
羊頭山位於高平市神農鎮、長治市長子縣色頭鎮、長治市上黨區交界處，綿亙東西，海拔1297米，山峰狀如羊頭。羊頭山相傳為姜姓的祖源之地、炎帝神農氏故里。在羊頭山東南的餘脈有東西相對的兩座山峰，海拔均為1240米，兩山中間有一黃土陘口，海拔1046米，地形平緩，為河內、河東通往燕、趙的重要關口。關口的東北左近有今高平市神農鎮關頭村，為“故關北口”；從關口南下四里有今故關村，再南行五里有口子村，為“故關南口”，海拔 919米。從“故關南口”往西南行，沿小東倉河河谷而下，經金門鎮（今店上村）即可直達泫氏，廉頗即率趙軍經此路線進入長平。秦滅趙後，將此關改名為秦關，並在此修築城堡。後世稱此關為趙國的故關，稱此城為故關城。
金泉山位於高平市建寧鄉，與長治縣西火鎮交界，山勢呈北南走向，海拔1391米，為高平市最高點。
關嶺山位於長治市上黨區西火鎮橋頭村東，與晉城市陵川縣楊村鎮交界。關嶺山由東山、小雞腦、龍王坪三座山組成，與老雄山相連，山高溝深，山頂卻是方圓幾十畝的開闊地。關嶺山北接長治、東連壺關、南挨陵川、西通高平，為四方通衢之要隘。
馬鞍壑，位於晉城市陵川縣平城鎮與長治市壺關縣樹掌鎮之間，海拔1409米，形如馬鞍，山高溝深，呈南北走向，今天稱為“分水嶺山”。廉頗在此山嶺上築六十餘里石長城，中間設壺口關（今長治市黎城縣東陽關鎮東畔太行山餘脈皇后嶺）、大河關、七盤關三道關隘。此石長城所處之通道即為當年趙奢閼與之戰時行軍之“鼠穴道”。馬鞍壑為百里石長城防線的最東端，此外，廉頗還在馬鞍壑東北部的關掌嶺（今壺關縣樹掌鎮神北村），以及馬鞍壑山麓（今壺關縣東井嶺鄉的西馬安村、東馬安村）修築石長城、壁壘，拱衛馬鞍壑三關。
陵川縣北有蒲水，亦稱秦家莊河，源出於陵川縣秦家莊鄉馬鞍壑餘脈聖宮山，往西流至秦家莊鄉新村，匯入東大河。東大河西南流，一路納池下河、茶棚河、北馬河等支流，至澤州縣北義城鎮河底村匯入丹河。今陵川縣秦家莊鄉有蒲水村。蒲水-東大河河谷通道溝通百里石長城的最東端與丹河防線的最南端，使兩道防線首尾相連。
廉頗所築百里石長城如今還存有9段遺蹟，其中高平市4段、陵川縣3段，壺關縣2段，總長度超過四十六里。
長平關石長城，丹朱嶺、羊頭山一線，位於高平市寺莊鎮後山村，現已消失。
神農鎮東沙院村石長城，位於高平市神農鎮與長子縣色頭鎮交界的羊頭山山脊，寬約4米，最高者1米多，石塊不整，遺存已不明顯。
陳區鎮關家村石長城，位於高平市陳區鎮與長治市上黨區西火鎮交界的山樑，風化、坍塌比較嚴重。
建寧鄉苟家村石長城，位於高平市建寧鄉與長治市上黨區西火鎮交界的金泉山山巔，原貌已不存。
上黨關（今長治市屯留區西）至關山嶺、馬鞍壑之間三段，位於陵川縣與長治市上黨區交界的山脊：
陵川縣楊村鎮泉頭村石長城，牆體總長2925米，部分已消失，斷續相連。
陵川縣楊村鎮北山村石長城，牆體總長2166米，其中有4處共660餘米已消失，整體呈斷續相連。長城寬約為3。2米，高1。6米至0。2米不等，最矮處僅見壘石痕跡，位於制高點的烽火臺用大石壘砌而成，寬約6。1米，長約8。2米，高約1。8米。
陵川縣楊村鎮閆家溝村石長城，與西火鎮南大掌天子嶺相連，牆體長1380米，原貌已無存。
壺關縣百尺鎮趙屋村石長城，坐落於青石山，毗鄰西火鎮南大掌天子嶺，近2000米長，大多用青石壘成。
壺關縣鵝屋鄉東土池村石長城，位於東土池村東側。
百里石長城，崇山峻嶺之間的這道人造天塹，趙國舉全國之力，在短短不到兩年的時間內就修築完成，它彷彿是趙國奮力求生的吶喊，更是抗秦的絕響。可以想象，在那戰火紛紜的歲月裡，有多少趙國的軍民，多少上黨的百姓，為了保衛趙國的大後方，為了不被強秦擊垮，為了求生的希望，摩肩擦踵，肩挑手扛、夜以繼日，與死神賽跑。
廉頗構築的這三道防線以長平關為核心樞紐，南北數十里、東西數百里，關隘、壁壘星羅棋佈，互相連線，壁壘森嚴。百里石長城如弓，空倉嶺、丹河似箭，其勢猶如滿弓之箭，蓄力待發。廉頗將趙軍大本營設於第一道防線與第二道防線之間的韓王山和七佛山，並將整個大糧山作為趙軍的糧草大營，欲與秦軍打持久戰，消磨秦軍。廉頗籌謀，固若金湯的防線、穩固的後方補給，加上山東諸國對趙國的策應與支援，假以時日，秦軍必將求戰不得、疲兵而退。