外墓道的主体部分。两侧的墙壁都是两千多年前的原始形制，是完全靠人工把整整一座山掏空形成的，这一段的平均深度达14米，差不多有五层楼高。
在前面墓道接口处，考古工作者清理了一座陪葬墓。这种在直墓葬入口发现陪葬墓的情况，在全国还是首次。在其中所出土死者佩带的印章上刻有“食官监印”四个字，说明此人是负责墓主人膳食方面的一个官员，
主墓室。四块塞石一组，一共四组、十六块塞石，呈“田”字形把墓道封堵了整整十米。可惜盗墓者们从天井东侧向西北方向挖盗洞，一直挖到墓门口，定位之准，比今天的考古斟探队有过之而无不及。他们把右上角的这一组塞石—就是现在照片上土填的那块地方，打上牛鼻眼，用绳系住，像牵牛一样平拖出来，然后从这里直接爬进了主墓，因此没有发现后面的三间墓室。盗墓的时期很早，是在王莽篡位的时候—公元8年左右。当时的生产力十分低下，而这些塞石每一块都重达五、六吨，这样浩大的工作量，绝不是一两个毛贼、十天八天能干得了的。因此推测，这肯定是一次大规模的官盗。
在塞石的内侧有一块朱砂印文，写的是“第乙下阳，东方二，简道，广三尺九寸，高四尺半寸，寰丈五寸”。上面这段文字说明的是这块塞石所处的位置既它的尺寸大小，通过对这段文字的解读我们可以知道塞石是由内向外共分甲、乙、丙、丁四组，这一块就是位于第二组下面自东起的第二块塞石。从这段文字，可以看出当时墓葬的设计者对每一块塞石的位置和尺寸都有准确的标注，可见西汉时期墓葬建设水平之高。
墓室出土文物就很少。主要原因就是被盗墓者捷足先登，大件的金银器都已被盗，只剩下一些铜镜的残片以及铁甲片、铜箭头等。墓室出土了三件非常漂亮的金饰。左边是镶有祖母绿的金带钩，中间是金狮头，右边是金鹈鸪。它们不但金质纯净，雕工也十分精美。但“黄金有价玉无价”，对面这对玉龙更有价值。可是为什么盗墓者没有拿呢？玉龙象征着王权，盗出去，买也没人敢买，留着还易招来杀身之祸，所以盗墓者没敢拿。
这座墓葬修得虎头蛇尾，外观十分宏伟，内部修凿却比较粗糙。在东面的地方，可以看到明显的、正在打凿的痕迹，没来得及完工。一般来说，棺材都应放在后室正中的地方，寿终正寝嘛。既然没完工，只好移到了甬道东面的棺床上去了。
复原后的镶玉漆棺实际使用玉片的总数达到2095片，多为新疆马纳斯河流域的碧玉，由棺体和棺盖两部分组成，为外棺。其内还有一套彩绘漆木棺，彩绘漆木棺放置由金缕玉衣包裹的楚王尸体。如果把金缕玉衣也看作成一副亲尸的棺材，那么这位楚王使用三套棺材，符合礼制关于诸侯王三棺的规定。
由于受到严重盗墓，金缕玉衣被挖出墓室，金缕几乎被全部抽走，很多玉衣片被破坏，散落一地。修复后的金缕玉衣陈列在徐州博物馆展厅最显眼的位置。玉衣由上等和田白玉制成，玉片有正方形、长方形、三角形、半圆形、月牙形等形状，最大的鞋底片近9平方厘米，最小的手套片不到1平方厘米，有的厚度还不到1毫米。目前国内修复完整的玉衣有7件，一件玉衣由2000余片玉片拼缀而成，而这件玉衣用了4248片玉片，穿缀的金丝重近1576克，长1.74米，是目前国内出土玉衣中年代最早、玉片最多、玉质最好、工艺最精美的一件。
另其西侧300米远的汉兵马俑则是楚王陵园的一个组成部分，象征着卫戍楚王陵的部队。兵马俑坑分步兵坑和平、骑兵坑两部分。一号坑前段全部放置站式俑，共516个，后段有陶俑约500件；二号坑前段放置各式陶俑832件，后段残存以跪座式俑474件；三号坑尚未发掘；四号坑内有俑仅十余件，且多破坏。据初步推测，此墓的主人为汉代分封到徐州的某一代楚王，这批陶俑是楚王拥有军事力量的缩影。狮子山仅兵马俑的发现，对研究当时的墓葬制度，兵俑的装备和组成，骑兵、车兵的建制和运用等提供了重要资料。
