龜山漢墓位於龜山西麓，開鑿於西漢武帝時期，是西漢第六代楚王襄王劉注及夫人的合葬墓。墓葬以山為陵，鑿山為室，由兩條墓道、兩條甬道和15間墓室組成。墓葬開口處於龜山西側，呈喇叭形狀，有南北兩條甬道，甬道長56米，高1.78米，寬1.06米，沿中線開鑿最大偏差僅為5毫米，精度達到1/10000；兩甬道之間相距19米，夾角為20秒，誤差為1/16000，是迄今世界上打鑿精度最高的甬道。兩甬道均由26塊塞石分上下兩層堵塞，每層13塊，每塊塞石重達6－7噸。墓室15間，由人工開鑿而成，室室相通，大小配套，主次分明，東西全長83米，南北寬達33米，總面積達700余平方米，容積達2600多立方。 以壸門為界，南10間為劉注墓，北5間是夫人的墓室。此墓為大型橫穴式崖洞墓，工程浩大，墓葬設計巧妙，施工精細，處處凝結了漢代工匠的智慧與心血，是徐州西漢中期諸侯王墓的典型代表。是研究漢代建築技術的珍貴資料。
龜山漢墓是目前西漢楚王墓群中唯一一處有確切的墓主身份的墓葬，為研究西漢楚王墓群的發展序列提供了標尺。
龜山漢墓出土文物相對較少，但其中仍不乏精品，特別是位於南甬道最外側塞石上的刻銘價值極高。此刻銘除有塞石編號外，正文為9行44字，內容為楚王“薄葬”遺訓，是目前經科學發掘出土時代最早以薄葬為主題的刻石文字，對研究漢代薄葬思想，西漢楚國中期以後墓葬葬制等具有重要意義。同時該墓刻石及朱書文字正處於篆書向隸書過渡時期，或稱之為“古隸”，為研究漢字書體的發展提供了較珍貴的實物資料。
結構：
龜山漢墓為兩座並列相通的夫妻合葬墓，其中南為楚王襄王劉注墓，北為其夫人墓，兩墓均為橫穴崖洞式，墓葬開口處於龜山西麓，呈喇叭形狀，有南北兩墓道，墓室由人工開鑿而成。每條通道長56米，高1.78米，寬1.06米，沿中線開鑿最大偏差僅為５毫米，精度達到1/10000， 南北通道相距19米，夾角為20秒，誤差是1/16000， 通道地平面，內外高低相差527毫米，呈10/1000的自然坡度，是迄今世界上打鑿精度最高的通道。每條通道由26塊塞石分上下兩層堵塞，每層13塊，每塊塞石重達6-7噸。 墓室十五間，室室相通，大小配套，主次分明，墓葬東西全長83米，南北最寬處達33米，總面積達700余平方米， 容積達到2600多立方。其中南為楚襄王劉注墓，北為其夫人之墓。兩墓均為橫穴崖洞式，有南北二甬道，甬道沿中心線開鑿誤差僅5mm； 二甬道水平誤差僅8mm，夾角僅20〞。15間墓室，室室相通，大小配套、 主次分明，總面積700余平方米。此墓工程浩大，雕鑿精細，氣勢雄偉，實為世界罕見，中華一絕。
兩千多年前古代測量儀器非常簡陋，工匠全部在堅硬的花崗岩石上作業，且雕鑿精細，結構奇特，他們是用什麼方法完成這項浩大工程並達到不可思議的精度呢？謎團二走過長長的甬道，就是楚王墓室部分了，眼前立刻豁然開朗。大約有七八間鑿就的房間，每一間房間都打鑿的相當考究，不過壁面以及頂面的雕刻鑿痕與甬道相比反而粗獷了許多，也許甬道壁面的光滑平整是為了方便封墓巨石的移動，而墓室內部的雄渾風格才是漢代審美的真實體現。
凡是面積稍大些的廳，都有意識地留下幾根方形的大石柱，以增加抗塌方能力。石柱也經過了精心雕琢，四面十分光潔平整。墓室的頂部即相當於房子的天花板部分，處理得也十分別致，不是平面的，而是用幾個由牆壁與天花板的夾角向屋頂部中心逐漸傾斜的菱形所組成，上面還雕刻著精微的線條。工匠們如此不厭其煩，大概是想避免視覺上的單調。通過這些變化使房間結構富有變化，同時還能夠最大限度地加大抗塌陷能力。
謎團：
1、崖洞墓開鑿之謎：龜山漢墓為典型的崖洞墓，其十五間墓室和兩條甬道總面積共700余平方米，容積達2600多立方，幾乎掏空了整個山體，在半山腰挖石修墓，其神奇堪與埃及金字塔壘石成墓相比肩，當時的漢代工匠是如何掌握山體的石質和結構，使得施工順利進行？。
2、塞石之謎：南甬道在發現時由26塊塞石堵塞，分上下兩層，每層13塊，每塊重達6-7噸，石塊間接縫緊密，連一枚硬幣也難以塞下。據專家考證，漢墓的甬道在當時處於龜山的半山腰，且塞石的質地來源於西南很遠的地方，它到底來源於什麼地方？在當時生產力極為低下的漢代，古人又是用什麼方法把這些龐大的塞石運來並塞進甬道？
3、甬道設計施工精度之謎：墓葬開口位於龜山西側，有南北兩條甬道，甬道各長56米，高1.78米，寬1.06米，沿中線開鑿最大偏差僅為5毫米，精度達1/10000；兩甬道之間相距19米，夾角為20秒，誤差僅為1/16000，如將其向西無限延伸，其交點將位於1000公裡外的西安，這是迄今世界上打鑿精度最高的甬道。甬道由26塊重達6-7噸的塞石分上下兩層封堵，塞石間排列十分緊密，連一枚硬幣也無法塞進。且甬道兩壁都磨如平鏡。按當時的技術水平，如何修建這樣的甬道？
4、崖壁畫之謎：楚王棺室北面牆上清楚地顯示著一位真人大小的影子，它身著漢服，峨冠博帶，作拱手迎賓狀，被稱為“楚王迎賓”。令人費解的是，這一現像是在墓室正式開放後逐漸形成的，而影子外卻沒有任何滲水痕跡，有人認為是由於岩石石質不同而形成，但它為什麼偏偏出現在楚王棺室呢？
5、星宿分布圖之謎：劉注夫人墓室的前廳和棺室及石柱上都分別留有乳頭狀石包，分布走向呈不規則排列，絕非工藝點綴，這到底是什麼意思呢？有人雲它乃為上天星宿分布，還有人謂其為楚王襄王劉注上應天星，但楚王墓室頂部卻沒有，細考之，以上之論均不能自圓其說，這些乳狀石包到底是什麼意思呢？
6、劉注前殿未解之謎：劉注前殿位於整個墓葬的中心部位，是十五間墓室中最大的一間，面積達68.91平方米。像征楚王生前理政朝拜、宴飲賓客的大殿。中間的擎天石柱，高大粗壯，氣勢雄偉，恰好撐在南北甬道的中軸線上，構造之巧妙，令人嘆為觀止。該布局是巧合，還是另有寓意？
7、壸門之謎：據專家考證，楚王夫人下葬應該是在楚王下葬三、四年之後，但楚王和夫人墓都是同時開鑿完成的。當時，兩個墓宮之間留有一道門，卻未開通，直到楚王夫人下葬後，才由工匠們“開門尋夫”。能夠建造此墓的能工巧匠，把兩座墓宮勘測設計技術打造得天衣無縫，但在這裡卻留下一個讓人無法理解的問題。這裡是5個墓室中唯一一個開鑿不規劃的過道，楚王這邊門小，夫人那邊門大，使整個通道成為一曲尺形。有人說，這是在開門尋夫時找錯了位置，鑿到一半時才修正的。但是，在整個的15間墓室中，除了這一個過道外，沒有一處發生誤鑿，為什麼偏偏發生在這道只有兩米厚的牆壁處呢？再者，就算開始是誤鑿。 龜山漢墓是我國古代的一大歷史謎團啊！
趣事：
在劉注棺室周圍，分布著廁所、廚房、馬廄等實用居所。中國文化發展到後來越來越抽像化，即便是王陵，也只是像征性地建上幾間大堂。也只有漢代，人們把死作為生的延續，才會在墓室中有如此紛繁復雜的布置。在劉注的墓中參觀，好像在探望主人的家居，毫無北京帝王陵墓的陰森。
中國人的聰明才智是從點滴中體現的。人們驚訝地發現劉注的廁所可謂是相當前衛。在平地上放置兩塊長方形的石頭，兩石之間便是一個坑了，人踩在石頭上方便，跟現在的蹲坑式沒有大的區別。更使人稱奇的是，在蹲坑右側靠牆的地方，還單獨鑲了一塊石板，石板上安裝有一小柱狀把手，方便的人可以抓著站起身來，如此構想可謂先進。即使兩千多年後，許多廁所，能達到這種水平的實在也算不多。
同樣有趣的還有塞石上的一段古文，譯文就是：“後世的賢大夫們啊，我雖然是個下葬的一代楚王，但我敢向上天發誓，我的墓中可沒放什麼華貴的服飾、值錢的金寶玉器，只不過埋了我的棺木及屍骨，當您看到這刻銘時，心裡一定會為我悲傷的，所以你們就沒必要動我的墓穴了。”言辭非常懇切，似乎含淚而書。然而這些話並沒有打動盜墓者，劉注夫婦的墓還是被盜了。由於有巨大的塞石護衛墓室，盜墓顯然是一項不亞於造墓的浩大工程，這必須是官府行為。借牛馬之力將石頭拽出來，只要上層石頭掏出來，人就能進去了，自然就可以為所欲為了。所以今天看到的漢墓裡，文物基本沒有多少了。