Le site est classé par deux arrêtés (en 1929 et 1934) et un décret (en 1938), et possède également une partie inscrite (en 1934). Il s'étend autour de la nécropole nationale de Notre-Dame-de-Lorette.
La protection s'étend sur le département voisin du Nord. Elle concerne 53 communes distinctes : 20 dans le Nord, 33 dans le Pas-de-Calais. Le bassin minier du Nord-Pas de Calais est également un bien inscrit au patrimoine mondial[5].
Le décret de 1932 classe dix-huit tilleuls plantés le long du mur du cimetière et dix-huit arbres (marronniers, ormes, tilleuls) plantés le long du mur du château ; celui de 1934 protège une avenue de neuf tilleuls près de l'église. La plupart des arbres ont été abattus depuis leur protection ; certains ont été remplacés par des arbres plus jeunes.
Section de l'ancienne voie romaine reliant Arras à Amiens, comprise entre la route nationale 25 et l'ancienne ligne de Doullens à Arras (actuelle véloroute), bordée d'un double alignement de 73 peupliers. Ces derniers ont été fortement endomagés par une mini-tornade en 2009.
Ensemble comprenant la butte de Montreuil, le site urbain, le plateau et le val de La Madelaine, le val Saint-Martin et les marais de la Canche, mais pas la citadelle.
La rue du Mont-Hulin est inscrite en 1935, la cavée Saint-Firmin en 1936 ; le site est totalement inclus dans le site inscrit de la Haute ville depuis 1971.