达勒特古城遗址内城约始建于宋喀喇汗王朝时期，外城约始建于西辽时期，元察合台汗国时古城臻于鼎盛，至明初废弃。

1987年，新疆博物馆文物工作人员李遇春对地处博尔塔拉河与大河沿子河古河道交汇处黄土台地上的这座遗址进行了初步考察，并结合文献将其与孛罗城联系起来。参与调查的博尔塔拉蒙古自治州博物馆干部韩雪昆此后又多次造访古城，并从多角度推定它便是孛罗城旧址。

2016年起，新疆文物考古研究所在达勒特古城遗址中部专门布设了七个约600平方米的探方，对其开展主动性考古发掘。

达勒特古城遗址东西长约700米，南北宽约400米。城址分内城、外城和城外遗址三部分。内城正方，城墙边长大约为100米，夯筑城墙残高2.5~4.5米，城内发现有房址、浴场等。外城呈不规则形，西、北、东三面临古河道，南面设有城壕。考古发掘发现有房屋、灶台、窑址、浴场、灰坑、贮窖、水井、门道、下水涵管、作坊等，发现遗迹之丰富，出土文物品类之多，罕见于新疆乃至中亚地区古城遗址。城外遗址分布于外城外侧四周，发现有瞭望台、房址、窖藏、墓葬等。达勒特古城建筑规模较大、形制复杂，防卫周密，是宋元时期天山以北草原地区军事重镇，并有着发达的手工业与繁华的贸易交流。