十二连城城址位于内蒙古自治区鄂尔多斯市准格尔旗十二连城乡，俗称十二连城。
民间传说，此城为北宋时期杨家将佘太君率十二寡妇征西所筑，但据《元和郡县》记载，十二连城原为隋唐胜州榆林城，始建于隋文帝开皇三年（583年），当时该城地处战略要点，可北凭黄河天险，控蒙古草原，南临中原大地，进退两易。
十二连城现存的城墙上，仍可清晰地看到厚约18～20厘米的夯层，说明这些城完全是由人工夯筑而成的。同时在夯层中，还发现直径10厘米左右的棒夯或捆扎棒夯的夯窝。在城墙的表层和墙体附近，曾出土过青铜戈、剑、箭簇等兵器文物，墙体深层内涵，没有发现秦汉及其以后的遗存物。因此可以断定十二连城是春秋战国时期人工修建的。
以“十二连城”蜿蜒曲折的走向，连绵10余里的长度判断，它不像是一座城邑的城墙，而可能是用于防御的边墙——即长城。从历史记载和地理位置去考察，十二连城可能是战国时代的魏国长城。但后人们见到是断断续续的十二段墙体，所以当地群众便把它叫作“十二连城”了。
至今，这座古城虽已只剩残垣断壁，但从那依稀可辩的轮廓之中，仍可想象出，当年这座城堡的不凡气势。与此相映的还有城西侧的秦长城。有关史料载：“蒙恬为秦侵胡，辟地数千里，以河为界垒石为城，树榆为塞”。由此，便更使人回想起那烽火相连、号角连营的远古战争场景与氛围了。
考古学家们从这座古城遗址上发掘出不少珍贵文物，上自新石器时代，下至明清时代，都各有一些代表性器物。其中晚唐时期的绿釉陶质小狗和白釉瓷质小山羊，被专家们称为“举世稀有的艺术珍品”，现已陈列于中国历史博物馆中。
2006年5月，十二连城城址被国务院公布为第六批全国重点文物保护单位。