Die Stadtmauer von Massa Marittima umgab vollständig das, was wir heute als Altstadt von Massa Marittima bezeichnen. Ab dem 12. Jahrhundert erbaut und zwischen dem 13. und 14. Jahrhundert erweitert, verlief sie von der Burg von Monteregio aus auf etwa 2000 m und umfasste die Kirchen San Rocco und San Francesco.
Als Siena Massa Marittima eroberte und damit das Ende der Freien Gemeinde verkündete, wurde ein Teil der Strecke zerstört. Die ursprüngliche Begrenzungslinie wurde dadurch verkleinert und ein großer Teil der Stadt befand sich so außerhalb derselben. Ebenfalls die Sienesen waren es, die beschlossen, eine zweite, 230 Meter lange Mauer zu errichten, um das unterworfene Gebiet besser aufteilen und kontrollieren zu können. Der einzige Abschnitt der Mauer, der derzeit begehbar ist, ist genau dieser und man erreicht ihn über die Torre del Candeliere.
Viele Mauerabschnitte sind noch erhalten, wie zum Beispiel der Teil, der das ehemalige Klarissenkloster mit der Kirche San Francesco verbindet.
Ebenso zahlreich und erwähnenswert sind die mittelalterlichen Tore, die die Terzieri, die Stadtteile, begrenzen, darunter die Porta alle Silici und die Porta San Bernardino. Zu jedem Tor gibt es eine eigene Geschichte oder Anekdote, wie z. B. die des heiligen Bernhardin, der 1380 in Massa Marittima geboren wurde und auf seinem Weg nach Siena das ihm heute gewidmete Tor überquerte und zu den Einwohnern von Massa Marittima, die ihn baten zu bleiben, sagte: „Wenn ich nicht komme, schicke ich die Tücher“, ein Sprichwort, das noch heute unter den Bürgern von Massa gebräuchlich ist.