白灵淖尔城址建于北魏始光年间(424-428年),永熙三年(534年)废弃。
1927年,黄文弼先生随西北科学考察团途经这里时,曾对古城作过调查,疑此城可能是汉代之稒阳县故址。1979年,包头市文管处刘幻真先生与固阳县文化馆任永利对古城作了初步调查和文物标本的收集。同年十月在张郁先生的囊助下刘幻真先生再次对城进行详细勘测。完成了《固阳县城圐圙北魏古城调查》一文编写。文章认为,“城圐圙古城遗址即是北魏怀朔镇故城”。
1980年,内蒙古考古研究所陆思贤先生在古城作深入调查,并且进行了试掘。发表了《内蒙古白灵淖城圐圙北魏古城调查与试掘》一文。
古城的东墙长934米,北半段的遗迹尚存,南半段已被河水冲毁,没有发现门址。南墙长1416米,自东向西850米,墙体向内折直线斜收。门址在南墙正中。宽11米,现地表1.1米以下是原来的路面。西墙长1167米,尚存。南半段被河水冲毁,没有发现门址。北墙长1150米,墙体筑于一道岗梁之上,被河水分割为东西两部分。河床宽60米,河岸两侧,各有一个夯土墩与城墙对接,应该是守卫水门的哨所遗址。门址位于北墙中部,现为12米宽的豁口,钻探查明,在现地表0.8下即可见当时的路面。
古城中被河道分割为东西两个区域。东区和南门外一带的田头地垄,陶器的残片俯拾皆是,调查古城时征集到的陶器、石磨盘、铁剑和铜佛像,都来源于这一带。发现的三眼古井,也都分布在东区。
城址中可以见到的地面建筑遗迹都集中在西区。这一带地势较高,虽经耕扰,但地表上仍然可以看到瓦砾堆和建筑物基址。其中轮廓界限较为清晰的有四处。其中有一处基址南北长70米,东西宽40米,存高0.6米。基址上遍布瓦砾,有筒瓦、板瓦和瓦当等,耕地翻扰出来,出来的石柱础夹杂其间。与之相邻的几处建筑遗存虽规略小,但都也是砖瓦结构。据此推测,这一带应该是当年衙署和官员居所集中地段。
平面略呈不规则五边形,周长4667米,东西长约1300米,南北宽约1100米。夯筑土墙残高3-4米,基宽约10米。南、北各开一门,墙外设马面,四隅有角楼址。城内西北隅有方形子城,其西北墙与大城墙重合,子城南北长360米,东西宽320米,东、南路­残高1.5米。故城内文化层厚约2米,西半部为官署、寺院建筑址。东北部为居民区。发现有古井三眼。出土有莲花纹瓦当、板瓦、筒瓦、花纹砖等建筑构件及泥塑像、泥质灰陶弦纹罐、水波纹壶等文物。
白灵淖尔城址即怀朔镇城,在北魏时期河套及阴山地区政治和军事方面占有重要的地位,从建成到废弃近一个世纪,期间几乎经历了北魏王朝兴衰的全部历程。因此,怀朔镇的发现,不仅解决这座古城的地理位置问题,也为今后深入工作奠定了基础。
2006年5月,白灵淖尔城址被国务院公布为第六批全国文物保护单位名单。