Tarihçilerin yaptığı araştırmalar sonucu İzmit kalesinin şehir surları Roma dönemine iç ve dış kale ise Bizans dönemine aittir. Bizans tarafından yapılan İç Kale, şehre en hakim noktada, Körfez'e bakan bir kaledir. Kale Orhan Camisinin de içinde bulunduğu Orhan Mahallesini de kapsamaktadır.
Antik Nicomedia kentini de kapsayan kale dörtgen planlıdır. Batı duvarı kuzeyden güneye doğru uzanan surlara dik konumda ve kuzey cephesi dış surlara paraleldir. Burçları yuvarlak planlı ve dörtgen yapılıdır. Yuvarlak burçların iki ayrı dönemde yapıldığı anlaşılmaktadır. Kullanılan taşların bazıları gri, beyaz ve hardal renktedirler. Bu taşların arası yer yer tuğlalarla süslenmiştir.
Kalede en son Osmanlılar döneminde onarılmıştır. Osmanlı dönemine ait olan taş işçiliği diğer zamanlarda yapılan işçiliklerden ayrıdır. Bu dönemde surların güney tarafının onarımına öncelik verilmiştir.