在勘探工作基本完毕后，黑龙江文物考古研究所的考古队正式对郎君城遗址进行发掘。考古人员在西城的南侧清理出一段环绕瓮城的门址，瓮城的城门面向正南方，门址修建于此前的松花江堤坝的旧坝址上。在这次研究中，考古人员主要发掘了四百七十五平方米的探方，重点研究了西城瓮城的部分，现已基本明确了瓮城的建筑构造及城墙走向。

瓮城的整体呈马蹄形排布，瓮城与西城墙的交接处有一处缺口。不过，考古人员并未从这处缺口处发现侵蚀或风化的痕迹，据此判断这处缺口应该是瓮城的出入口。瓮城的南北纵长约为十八米，宽度与长度相仿。经考古人员的测量，瓮城与西城墙连接处的缺口约宽九米。在清理瓮城的过程中，考古人员发现了不少泥水淤积的痕迹。

这是因为在这座城池失落后，决堤的河水冲刷了整座城址。正因如此，瓮城内部的遗存遭到了严重破坏。考古人员虽不遗余力地进行清理，可仍未能从瓮城中找到有价值的古物。后世修建的松花江堤坝坐落于瓮城遗址的门址之上，所以考古清理难度极高。故此，考古人员未能将整个门址发掘出来，而只是粗略分析了瓮城的建筑构造。

根据地质学分析，瓮城的堆积并不复杂。

第一层堆积是表土层，厚度在十公分到二十五公分之间，这一土层中的土壤呈黑褐色，质地相对松软，在土壤中尚存大量植物根茎，以及若干瓮城坍塌留下的残砖断瓦。

第二层堆积为砂土层，厚度约在十五公分到三十五公分之间，土层中含有大量砂石。

第三层堆积为夯土层，厚度在二十公分到三十公分之间，土质相对密实。考古人员根据目前的研究结果判断，城中的路面垫土层有可能与夯土层一致。