牛頭城位于臨潭縣古戰鄉古戰村北，因城郭為倒梯形，前低后高、上寬下窄、型如牛頭，故名。該城憑山而筑、依山而建，形勢險要。整個(gè)城分前城、后城兩部分，長(cháng)1155米，最寬處245米，最窄處45米，周長(cháng)1300余米。現城墻多坍塌傾圮，只留城跡和烽燧，惟東南一段保存較為完好。
西晉永嘉末（公元313年），吐谷渾（北方少數民族之一的鮮卑族慕容氏族吐谷渾部落）占據洮州今舊城、古戰等地。北魏孝文帝元宏太和十五年（公元491年），吐谷渾在洮州修筑了洮陽(yáng)城、牛頭城和廟宇，佛教文化開(kāi)始在洮州傳播。
一位詩(shī)人曾這樣寫(xiě)到：“此時(shí)安坐城堞的遺跡，我依稀看見(jiàn)時(shí)光里北方的吐谷渾從西晉的戰火里一頭撞進(jìn)甘肅的南部，壘土為城，飲血踏歌。”
牛頭城為省級文物保護單位，對研究古洮州發(fā)展史和戰爭史有重要的歷史價(jià)值。