Bản vẽ trhành Hồ của H.Pacmentier

Thành Hồ là một toà thành có bình đồ gần với hình chữ nhật, các bờ thành nằm đúng với các hướng đông - tây - nam - bắc. Mặt phía nam giáp sông Đà Rằng, phía tây giáp núi, mặt phía bắc và phía đông giáp với đồng ruộng bằng phẳng. Ngoài ra có một bờ thành thứ năm chạy theo hướng bắc - nam chia Thành Hồ làm hai phần: Phần phía tây còn được gọi là thành nội, phần phía đông còn được gọi là thành ngoại. Một số phần của di tích này còn có thể quan sát rõ là bờ thành đông có chiều dài 719mét, mặt thành rộng từ 5 - 7m, chân thành rộng từ 30 - 40m, bờ thành cao khoảng 5m.

Bờ thành bắc có chiều dài 726m, chiều rộng và chiều cao giống như bờ thành đông. Bờ thành nam đã bị đổ sụp xuống sông Đà Rằng, chỉ còn một phần ở góc tây nam dài 250m. Bờ thành tây chạy vòng qua phía tây của Hòn Mốc, được phân thành hai đoạn: Đoạn thứ nhất từ góc đông nam đến chân phía tây Hòn Mốc dài 600m; đoạn thứ hai chạy xéo ở góc phía tây bắc nối bờ thành tây và bờ thành bắc. Bờ thành thứ 5 là bờ thành giữa, dài 920m. Phía bắc bờ thành giữa hiện nay đã bị phá một đoạn để làm mương dẫn nước.

Phía tây thành Hồ trong phạm vi khu vực thành nội còn có một hòn núi nhỏ gọi là Hòn Mốc cao khoảng 60m, trên đỉnh Hòn Mốc có rất nhiều vật liệu xây dựng của một công trình kiến trúc cổ.

Trên các bờ thành hiện nay còn có dấu vết của các chòi canh, phía ngoài bờ thành bắc và bờ thành đông còn có dấu tích của các hào nước như là hệ thống phòng thủ hỗ trợ bờ thành.

Thành Hồ đã được các nhà nghiên cứu quan tâm tìm hiểu từ lâu. Sách Đại Nam nhất thống chí mô tả Thành Hồ như sau: “Thành cổ An Nghiệp: ở phía bắc sông Đà Diễn, thuộc xã An Nghiệp huyện Tuy Hoà, chu vi 1400 trượng; tương truyền do người Chiêm Thành xây, tục gọi là thành Hồ...Nay nền cũ vẫn còn…”

Một đoạn bờ thành phía đông thành Hồ

Đến đầu thế kỷ XX, kiến trúc sư kiêm nhà khảo cổ học người Pháp là H.Pacmentier đã đến nghiên cứu và khảo sát Thành Hồ. Ông cũng là người đầu tiên mô tả và thực hiện các bản vẽ tương đối chi tiết về toà thành này. Phần khảo tả của H.Pacmentier sau đó đã được ông tập hợp trong một công trình đồ sộ mang tên Thống kê khảo tả các công trình kiến trúc Chăm ở Trung Kỳ, tư liệu này hiện nay vẫn là nguồn tư liệu tham khảo để tìm hiểu về thành Hồ.

Những năm gần đây, việc nghiên cứu về di tích thành Hồ đã được tiếp tục đẩy mạnh. Trong 2 năm 2003 và 2004, Viện Khảo cổ học và Bảo tàng Phú Yên đã phối hợp khai quật tại thành Hồ, tìm thấy dấu tích các công trình kiến trúc cổ vùi lấp trong lòng đất với mật độ tương đối dày. Cuộc khai quật cũng đã thu được một số lượng lớn các loại đồ gốm dân dụng, gốm kiến trúc, trong đó có loại đầu ngói ống trang trí hoa văn với nhiều mô tip khác nhau. Những đầu ngói ống này có niên đại vào khoảng thế kỷ V đến thế kỷ VII. Đầu ngói ống tìm thấy tại Thành Hồ có kích thước và hình thức trang trí giống với đầu ngói tìm thấy ở một số toà thành Chăm cổ khác còn tồn tại ở miền Trung như thành Trà Kiệu ở tỉnh Quảng Nam, thành Cổ Lũy ở tỉnh Quảng Ngãi …

Tiến hành khai quật tại bờ thành đông đã tìm thấy nhiều lớp đắp thành chồng lên nhau chứng tỏ thành Hồ đã được tu bổ nhiều lần. Việc khai quật tại bờ thành cũng đã biết được thành Hồ chủ yếu đắp bằng đất có lẫn một ít đá nhỏ, một số lớp thành được xây bằng gạch có kích thước lớn.

Ngoài những cổ vật tìm thấy trong các đợt khai quật, nhiều cổ vật trong phạm vi di tích thành Hồ cũng đã được phát hiện trong thời gian qua. Gần đây nhất, vào đầu năm 2006 tại khu vực Hòn Mốc, 4 pho tượng cổ đã được phát hiện. Những pho tượng này có niên đại vào khoảng thế kỷ VIII đến thế kỷ X. Đây là những tác phẩm mang giá trị lịch sử và nghệ thuật cao, có thể xếp vào giai đoạn sớm của nghệ thuật điêu khắc Chămpa.

Kết quả thu được qua các lần khảo sát, nghiên cứu đã khẳng định thành Hồ được xây dựng từ rất sớm; có thể vào thế kỷ IV và tồn tại trong khoảng 10 thế kỷ cho đến khi người Việt bắt đầu vào đây sinh sống. Những kết quả nghiên cứu cũng đã khẳng định giá trị nhiều mặt của di tích thành Hồ.

Trước hết, khi so sánh mối tương quan giữa di tích thành Hồ với các di tích văn hóa Chăm ở Phú Yên, có thể thấy phần lớn các di tích chủ yếu tập trung ở đồng bằng Tuy Hòa, và nằm đối xứng với nhau dọc hai bên bờ sông Đà Rằng. Gần cửa sông ở bờ bắc có các di tích tháp Nhạn, di tích bia Chợ Dinh, ở bờ nam có di tích Đông Tác. Đi về phía tây đối diện với thành Hồ nằm ở phía bắc là di tích núi Bà nằm ở phía nam bờ sông. Đây là những di tích được xây dựng trong nhiều thời kỳ khác nhau, di tích bia chợ Dinh có niên đại vào khoảng thế kỷ IV; di tích tháp Nhạn có niên đại vào khoảng thế kỷ XI;  di tích núi Bà có niên đại vào thế kỷ XIV đến thế kỷ XV. Điều đó đã chứng tỏ sự phát triển liên tục và lâu dài của nền văn hoá Chăm ở Phú Yên, trong đó di tích thành Hồ đóng vai trò như là trung tâm của đồng bằng Tuy Hoà. Do đó di tích thành Hồ là đầu mối quan trọng để tìm hiểu  lịch sử vùng đất Phú Yên, nhất là những thế kỷ đầu Công nguyên đến thế kỷ XIV, XV.

Mặt khác, thành Hồ nằm ngay trên bờ sông Đà Rằng, con sông lớn ở miền Trung và là con sông duy nhất thông lên đến Tây Nguyên. Ở phía tây thành Hồ là một vùng đất rộng lớn và tương đối bằng phẳng bao gồm vùng đất phía tây Phú Yên và một số tỉnh Tây Nguyên. Trên vùng đất rộng lớn này đã tìm thấy nhiều di tích Chăm như các đầu tượng bằng đất nung ở Củng Sơn, các tác phẩm điêu khắc ở Đắc Bằng hay tháp Yang Mum ở Gia Lai, vùng đất này được xem là châu Thượng Nguyên của Chăm Pa hay về sau này được biết đến với tên gọi là Thủy xá, Hỏa xá.. Về mặt vị trí, thành Hồ nằm án ngữ ngay tại điểm chuyển tiếp giữa đồng bằng và miền núi, do đó nhiều nhà nghiên cứu đã khẳng định rằng thành Hồ chính là cửa ngõ để thông lên châu Thượng Nguyên (Tây Nguyên) của Vương quốc Chămpa.

Thành Hồ, cùng với các di tích Chăm khác ở Phú Yên nằm trong tổng thể chung của các di tích Chăm ở miền Trung không những có giá trị về mặt khoa học mà đang trở thành những địa điểm hấp dẫn để khai thác kinh tế du lịch.