보은읍의 동쪽인 어암리 오정산(烏頂山)에 있는 신라 시대의 석축 산성으로 오정산의 능선 안부마다에 문터가 있어 문지(門址) 4개소, 곡성(曲城) 7개소, 우물터 5개소와 교란된 수구지(水口址) 등의 시설이 갖추어져 있다. 이성은 470년(신라(新羅) 자비왕(慈悲王)13)에 축조되었으며, 486년(소지왕(昭知王)8)에 개축되었다. 그리고 삼국 시대에는 삼년군(三年郡)․삼년산군(三年山郡)으로 불렸기 때문에 삼년산성으로 불린 듯하나 삼국사기(三國史記)에는 성을 쌓는 데 3년이 걸렸기 때문에 삼년산성이라 부른다고 기록되어 있다. 한편 세종실록지리지(世宗實錄地理誌)에는 오항산성(烏項山城)으로, 신증동국여지승람(新增東國輿地勝覽)․충청도읍지(忠淸道邑誌)에는 오정산성(烏頂山城)으로 기록되어 있다.

이 산성은 전형적인 고로봉형(고로峰形) 산성(山城)으로 판상(板狀)의 납작한 할석을 이용하여 정자(井字)모양으로 , 한 켜는 가로 쌓기를 하고, 한 켜는 세로 쌓기로 축조하여 성벽이 견고하다. 석재는 대개 직육면체이다. 성벽의 높이는 지형에 따라 축조하였기 때문에 일정하지 않아 현존한 것만도 최고 13m에 달하며, 거의 수직으로 쌓여 있다. 이처럼 성벽이 높고 크기 때문에 그 하중(荷重)도 막대하여 성벽을 쌓은 석재와 사이를 메운 쐐기 돌들이 으깨어진 것도 있다. 남쪽과 북쪽은 안팎을 모두 석재를 이용하여 축조한 내외겹축(內外夾築)의 방법을 이용하고 있다. 문지는 동서남북의 네 곳에 있으나 각기 형식을 달리 하고 있다. 남문은 훗날에 메워서 사용치 않았다. 수구는 지형상 가장 낮은 서쪽 방향으로 있었던 것으로 확인되었으며, 동쪽에는 지상에서 약 1m 되는 성벽 부분에 65×45cm의 5각형 수문이 남아 있다. 한편 7개소의 곡성은 대개 둘레가 25m, 높이 8.3m로서 지형상 적의 접근이 쉬운 능선과 연결되는 부분에 축조하였다. 또한 우물터로는 아미지(蛾眉池)라는 연못을 비롯하여 5개소의 우물터가 있었던 것으로 확인되었는데, 이 주위의 암벽에는 옥필(玉筆)․유사암(有似巖)․아미지 등의 글씨가 음각 되어 있는데 김생(金生)의 필체로 전해 오지만 조선 초기의 작품으로 인정되고 있다. 1980년 7월 22일 호우로 인하여 서문지에서 발견된 성문에 사용했던 신방석(信枋石)은 우리 나라 고대 축성술의 한 면모를 보여주었다.

성문은 이 성이 축조된 당시와 이후 개축된 시기 및 후대의 것 등 3가지의 초석이 있으며, 문터의 문지방석(門地枋石)에 수레바퀴 자국이 남아 있는 첫째 시기의 것은 중심간 거리가 1.65m에 달하는 큰 수레가 다녔던 것으로 보인다. 1983년의 발굴결과 삼국 시대에서 고려 ․조선시대까지의 토기편과 각종 유물이 출토되어 이 성의 이용 편년을 입증해 주고 있다. 5세기 후반 신라(新羅)의 축성 기술을 대표하는 산성(山城)으로 주변에는 수천기의 고분군(古墳群)이 있다. 산성의 기초, 벽쌓기, 수문, 정문, 연못 등에서 독특한 방법을 상용한 현존하는 산성중에서 가장 오래된 산성이다. 당시 신라는 당나라와 가까운 서해로 진출하는 길을 모색하던중 백제와 접경지대이며 전략 교통의 요충지 보은에 난공불락의 전초기지(前哨基地)가 필요했다. 이곳의 지명 또한 당시에는 삼년산군이다. 산성을 쌓은후 불려진 이름이다. (보은의 지명이 처음은 삼년산군-보령-보은-태종 이방원) 벽쌓기는 수직에 가까운 벽면을 구축하고 있으며 토사를 전혀 섞지않고 작은돌을 사이사이에 끼어 넣어서 내부까지 완전한 석축으로 견고하게 구축하는 협축공법(夾築工法)이다.