為了加強五原郡的防務，漢武帝還下令修築新的漢長城。
公元前一百零二年(漢武帝太初三年)，漢光祿勳徐自為受漢武帝指派，在五原郡北部邊界修築漢長城(位置在達茂旗草原的賽巴雅爾地區)，稱光祿塞(今天叫漢外長城北線)。
現在保留的漢外長城北線留有七座烽燧，三座障城，全長一百三十七公里。
由於這條長城很快被匈奴破壞，西漢政府又再次在五原郡邊界(今天包頭固陽縣邊牆壕一帶)，再修漢外長城南線一條，全長一百三十五公里。現在保留了烽燧廢墟四十二座，障城二十座。
從戰國和秦王朝時期的九原，到兩漢王朝時期的五原境內，同時保留有陰山以南的趙長城、陰山之巔的秦長城、陰山以北大漠草原上的漢長城。
為什麼會出現三條並列著的、工程量浩大的長城?
為什麼後世王朝不去加固前朝舊有的長城當作自己的“邊牆”，這本是省時省力的事情，卻要另起爐灶重新來過?
這和兩千多年前農耕勢力的逐步擴展，王朝國力的由弱到強有關。
趙國是戰國時期七國中的一個諸侯國，國力自然不能和後來的秦漢王朝相比，受國家能力限制，它的長城基本上是沿陰山南麓伸展。
秦王朝滅“山東六國”，統一後的秦王朝比戰國時期的趙國強大的多，所以，秦把長城修上陰山之巔，秦始皇把大山當作了自家的“院牆”。這也是國力決定的。
漢代經過漢初七十多年的“休養生息”發展，倉廩實，國力更加強大，西漢政府苦於匈奴數十年來無休止的進攻，漢武帝已經不滿足於陰山“築牆”了，他要把自己的戰略縱深向北移入匈奴地，以確保北疆安全。所以，五原郡的北部“邊牆”修到了大漠草原上。
今天包頭境內，還保留有漢代以前的古三條古長城。
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