公元1771年，被流放到新疆的大学士纪晓岚接到一道圣旨，要求他在当地选择一块驻军所在地。于是纪晓岚对乌鲁木齐周边各县进行了勘察，在吉木萨尔的城郊，他意外地发现了一座已经废弃的古城，当地人称之为“护堡子破城子”。他根据遗址中发现的大量烟灰，推测这座古城可能毁于战火。查遍史料及在古城中发现的遗迹，纪晓岚认为，这座古城就是史料记载中早已湮没的北庭都护府。
在《 阅微草堂笔记》第十一、十二卷《槐西杂志》中，纪晓岚还记载：“城中皆黑煤，掘一二尺乃见。”他还细心测量了城墙砖的大小，留下了“厚一尺，阔一尺五六寸，长二尺七八寸”的原始记录。这是北庭都护府于明代废弃后首次见于文字的记载，大学者纪晓岚也就是发现北庭的第一人，看来历史冥冥中自有安排。
北庭都护府的历史地位，绝不亚于尽人皆知的高昌故城和交河故城。2006年8月4日，科考队来到了距吉木萨尔县城10多公里的北庭都护府遗址。这座湮没在庄稼地中的千年古城已荒芜不堪，昔日的城墙、楼宇已化为大大小小的土丘，隐没在杂草丛生的荒野中。难以想象，这就是当年“挟千里以超里海，筑伟业而壮三军”的西域重镇。
北庭古城分内外两重，外城周长约4600米，为不太规则的长方形；内城周长约3000米。北庭内外二城均有护城河，河道历历在目，特别是东西两侧的古河道，想当年曾紧紧环抱着城池，形成一道易守难攻的天然屏障。
