Longue de 1 716 mètres, elle a une hauteur de 9 mètres au-dessus de l'étiage*, soit 1,10 mètre au-dessus du niveau de l'eau, lors de la crue de 1856. D'une largeur de 3 mètres au sommet et d'environ 10 mètres à la base, elle comporte un mur extérieur à 45°, en empierrement. Le mur intérieur est en terre engazonnée. Un chemin piétonnier permet de parcourir le sommet de la digue sur toute sa longueur. L'ouvrage est émaillé d'escaliers et de plans inclinés permettant d'accéder au chemin, tant depuis l'extérieur que de l'intérieur.
Elle a remplacé la digue du tour de ville, dont la mise en place date de 1470 et qui était érigée en terre.
La digue est percée de deux portes : la Porte Léon Roche (anciennement Porte d'Orange) à l'est et la Porte de Castellan au nord-ouest. Chaque porte était initialement percée de deux rainures prévues pour la mise en place de batardeaux lors des crues. Ces batardeaux ont été remis en service pour la dernière fois lors des inondations de décembre 2003. En 2012, des travaux de modernisation ont été effectués pour n'utiliser que la rainure extérieure de chaque porte.
*L’étiage est le débit minimal d'un cours d'eau, en hydrologie. Il correspond statistiquement (sur plusieurs années) à la période de l’année où le niveau d’un cours d'eau atteint son point le plus bas (basses eaux). Cette valeur est annuelle.