성북동산성은 대전시 유성구 성북동으로 넘어가는 해발 230m의 성재고개 남쪽산 정상의 지세를 이용하여 쌓은 성이다. 산꼭대기를 빙둘러 쌓았으며, 둘레는 약 450m 정도이다.

문터는 동북벽에 산 정상으로 오를 수 있는 곳과 북벽 중앙으로 통하는 곳 2개가 있으며, 북문터와 가까운 곳에는 우물터가 있다. 동벽과 남벽은 원래의 지형을 깎아 만든 듯 하나 그 형태조차 파악하기 힘들며, 성안 곳곳에는 건물터의 흔적이 있고 격자무늬, 물결무늬 등을 새겨 넣은 토기와 기와조각들이 발견되고 있다.

이 산성은 규모와 지리적 조건으로 보아 대전과 부여를 잇는 주요 교통로로 위치해 있으며, 대전 동부의 여러 산성들과도 서로 연결되는 중요한 역할을 했을 것으로 여겨진다.