고령 주산성은 대가야읍을 병풍처럼 감싸고 있는 진산인 주산에 위치한 대가야시대의 산성이다. 주산은 해발 310m 내외의 나지막한 산으로 남북의 두 봉우리가 사람의 귀 모양을 하고 있어 이산, 대가야읍에서 으뜸이라고 하여 주산, 산 중턱에 옛 무덤이 아홉 봉우리를 이루어 남북으로 뻗어 있어 구미산이라고도 불린다. 정상부에서 6부 능선까지 내려오면서 능선상에 내. 외 이중으로 축조되었다. 내성은 주산의 봉우리를 감싼 테뫼식 토성으로, 둘레의 길이는 710m 정도 된다. 외성은 내성의 남북 양쪽 끝에서 시작하여 읍에 면한 동쪽 경사면을 넓게 감싸고 있는 타원형의 석성으로, 둘레의 길이는 1,035m 정도 된다. 외성 안에는 우물 터, 건물 터로 짐작되는 평지가 있고, 외성의 서남단에 인접한 봉우리 주위에 작은 성보가 자성처럼 딸려 있다.
당시 신라군에 대항하기 위해 대가야 시대에 축조된 산성으로 추정하고 있으며, 지표 조사 결과 성내에는 망대 8개소, 건물지 2개소, 연못지 1개소가 있고 삼국시대의 석곽 1기가 확인되었다. 성보에서부터 남쪽으로 이어지는 능선 위에 큰 고분 5기가 한 줄로 늘어서 있고, 부근에 대가야 시대 고분군들이 흩어져 있다. 성내에는 인근의 지산동 고분군에서 출토된 것과 같은 가야 시대의 각종 토기 조각과 통일신라 및 고려·조선시대의 유물들이 출토된 것으로 보아 이 산성이 오랜 세월 이 지역의 중심 요새 역할을 하였던 것으로 짐작된다. 읍내에서 산성으로 올라가는 산책로가 당시 성내로 통하는 통행로가 아닌가 추정하고 있으며, 주위의 지산동 고분군과 연조리 추정 궁성지 등과 연결되는 대가야시대의 핵심적인 산성이다.