水美村土堡群系由双吉、双兴和双元三座堡组成,三座土堡呈“品”字形,互为犄角,遥相呼应。双吉堡又称敬德堂,坐北朝南,占地面积1090平方米。双兴堡又称致美堂,坐南朝北,占地面积约3150平方米。双元堡又称慎修堂,坐西朝东,占地面积约6000平方米。
双吉堡坐西向东,平面前方后弧。该堡建在三级台地上,占地面积6500平方米,建筑面积5372平方米。双吉堡四周砌有堡墙,因处于山地之上,地势较高,其中前堡墙为砖砌式矮墙,高度为1.3米,墙外放坡,分上下两个坡台,全部石砌;左右堡墙全为块石砌就,高约4米,依地势上升,显得层层叠叠,后堡墙呈半圆状,亦由块石砌就。该堡中轴线对称布建各功能区,即堡外禾坪、堡墙、堡门、内禾坪、上下堂,护厝、跑马道等。主体建筑面阔5~7间,进深7柱,穿斗式结构,悬山顶。
双兴堡坐南向北,平面前方后弧,占地面积4300平方米,建筑面积5065平方米。该堡中轴线上依次建有:前空坪、金刚墙踏垛、护堡池,堡墙,堡内禾坪、下堂,天井、厢房、上堂、天井及后花台、后坪、后楼兼书院、辅房、护厝、跑马道、碉式角楼等组成。
双兴堡内建筑共二进。一进面阔五间,通面阔17.32米,进深三间,通进深5.25米,穿斗式构架,砌上明造,悬山顶;二进面阔五间,通面阔17.32米,通进深11.26米;明间前部设中堂,后部置后厅,次、梢间前后置耳房(两植房),穿斗式构架,安复水椽,悬山顶。堡后楼为走马楼二层木结构,砌上明造,上堂上厅设神龛。
双元堡坐北向南,平面近似椭圆,占地面积2600平方米,建筑面积1900平方米。该堡由四级半椭圆形的高护坡、和后部半圆的围墙高台阶、斜风水墙、内禾坪、辅房、正堂、天井、厢房、碉式角楼等组成。
双元堡呈前方后圆形,一层堡墙全部采用块石砌就;二层堡墙为夯土筑就;堡坐西朝东,正门东向,外为花岗岩石圆拱门,内用青砖圆拱;设有两个偏门,南称“磐安”,北称“巩固”,为花岗石条门。堡内为三进两横府第式建筑:一进,面阔五间,通面阔18.37米,通进深5.51米,穿斗式构架,砌上明造,硬山顶;二进高于一进三个台阶,面阔五间,通面阔18.32米,通进深12.05米,后部作后厅;次梢间前后间置耳房,穿斗式构架,安复水椽,硬山顶;三进又高于二进三个台阶,面阔五间,面阔18.32米,进深7.5米,二层楼房,穿斗式木构架,硬山顶。每进之间均有马巷连通横屋,整体构成九井十三厅,横屋门均开向中堂。
双元堡附属建筑有酒窖、粮仓、农具房、厨房与柴火间、后花台、鸡圈、猪圈等。南面跑马道西头上建有长3.14、宽1.46、深1.06米的酒窖。粮仓是每一座土堡必备的设施,水美土堡中的跑马道上的箱柜式粮仓,护厝中的粮仓,后花台上的粮仓,堂上移动式仓柜。农具房及茅房,一般放在外重护厝的前后两端;厨房大多在护厝的合适空间,后堂次、稍间一般为堡主的厨房。后花台还是种植花草、晾晒衣被、小孩玩耍的地方。靠堡墙处设立敞开的房间以存放柴草。书院及书楼约定俗成地放在厢房、后天井、后花台的合适部位。
据当地族谱记载,水美土堡群建于清代咸丰、同治年间,是福建省安溪张氏家族为了防御土匪而兴建的。
清咸丰年间,张氏家族已繁衍至入沙第四代,经过几代人的辛勤劳作,开垦耕地,以种植和加工茶叶为生,兼收购周边茶叶销往福州等地,财富日积,渐渐成为方圆几里内的大户家族,为了安居乐业,防备匪寇的侵扰,洵第四兄弟合建了村内的第一座土堡,亦拉开了张氏家族建造土堡的序幕。
水美土堡群的第一座土堡为双吉堡,始建于清道光二十七年(1847年)。
水美土堡群的第二座土堡为双兴堡,始建于清道光二十八年(1848年),即双吉堡动工后的第二年,历时三年竣工。
清同治元年(1862年),水美村土堡群的最后一座土堡双元堡竣工。
沙县水美土堡群建于清代咸丰、同治年间,早期因防御周边匪患侵袭而兴建,具有防御与居住双重功能并重的建筑特点,是沙县现存较大的土堡建筑群,是福建省内保存较为完好的闽南式古民居建筑群,也是中国传统建筑发展历程中的重要补充。
2009年11月16号,沙县水美土堡群入选福建省第七批省级文物保护单位。
2019年10月16日,沙县水美土堡群被列入第八批全国重点文物保护单位。