Стены Тобольского кремля протяженностью 620 метров были построены за 10 лет. Вдоль всей стены идет галерея, или обход, шириной 1 метр, который держится на массивных арочных опорах. В проемах арок сделаны отверстия для боя. Боевые зубцы стен Тобольского кремля выполнены в виде ласточкиного хвоста. Каждая из семи башен кремля носит свое название.
Круглая Павлинская башня построена в XVII веке Г. Шарыпиным. Невысокий шатер башни раньше был увенчан изображением неведомой птицы. Видимо эта фигурка и породила миф о том, что название башни связано с экзотическим павлином. По древнерусской мифологии павлин символизирует потусторонний мир, закат солнца, а он происходит на западе, поэтому на западных фасадах зданий часто изображали эту птицу. Согласно другой версии башня названа в честь тобольского митрополита Павла, при котором было организовано строительство каменного кафедрального собора, стен и башен Софийского двора.
Юго-западный квадратный павильон возведен в XVIII в. на месте Грановитой наугольной башни, построенной Г. Шарыпиным.
Южная круглая и Орловская башни идентичны по своим размерам и архитектуре. Высота башен 17 метров, а толщина стен 1 метр. Увенчанные высокими одиннадцатигранными шатрами, башни украшены валиковыми поясками и фронтонными наличниками арочных окон.
Юго-восточная наугольная башня полностью перестроена по проекту Ф. Уткина подрядчиком П. Савиным в 1790-х гг. в процессе реконструкции всего юго-восточного участка крепостной ограды одновременно с конюшенным корпусом. В отличие от своей древней предшественницы новая юго-восточная круглая башня получила «облегченный» павильонный характер форм в стиле классицизма с открытым бельведером и пологим куполом. Башня использовалась как видовая площадка, подняться на которую можно было по деревянной наружной лестнице.
Особенностью восточной квадратной башни является то, что при перестройке она была передвинута на запад и крепостная стена XVII века стала составной частью ее фасада.