三之丸は堀越城の中央東側に位置しています。
平面形は東西150ｍ、南北120ｍ前後の、東西にやや長い長方形を呈しています。南北両側に土塁と外堀が構築されていますが、この土塁と外堀との間には、やや規模の小さい中土塁と二重堀がさらに構築されています。この土塁と堀の二重構造は、三之丸にのみ見られる特徴です。西側中央には内堀を渡り、本丸東門へと至る木橋が、また、南西側には虎口[こぐち]（出入口）から外堀を渡り、外構[そとがまえ]へと至る土橋が構築されています。
整備前には土塁は高さ１ｍ程度まで削られていました。また、南西側の虎口は調査により発見されたものですが、弘前藩２代藩主津軽信枚による堀越城から弘前城への移転の際に意図的に埋められたようです。
今回の整備では、土塁は残存する基底部の幅や法面の傾斜角度、本丸に残る土塁などから推定し、外堀底面から約６～７ｍ、平場から約３ｍ規模で復元しています。また、外堀は主に明治時代以降の埋め土を除去し、可能な限り深さを復元しました。なお、外堀は北側で約20ｍ、南側で約40ｍの幅を有します。
土塁や外堀は、文禄３（1594）年に弘前藩初代藩主津軽為信が大浦城から堀越城へと本拠を移転した際に形成されたものです。この時期の遺構として平場からは掘立柱建物跡、竪穴[たてあな]建物跡、柱穴列跡などが確認されています。平場の西側からは２棟の掘立柱建物跡、南西側の虎口からは南門跡と想定される掘立柱建物が確認されています。
なお、曲輪[くるわ]の名称である「三之丸」は、江戸時代の文献に記されていた呼称ですが、城として機能していた当時にどのように呼称されていたかは定かでありません。
整備前の三之丸西側（2011年、北から）
整備後の三之丸西側（2018年、北から）
整備前の三之丸東側（2017年、西から）
整備後の三之丸東側（2020年、東から）
