梁孝王寝园遗址在芒山保安山的周围皆有陵墙，南墙位于保安山南山脚柿园村北，东墙位于梁孝王陵口东200米处，北墙位于山城集南，西墙位于保安山西侧，因开山采石受到破坏。从其走向看是依山势而建，围绕山体一周。在刘武和王后墓之间东侧的台地上有陵寝建筑基址，呈南北向长方形，南北长110米，东西宽60米。1992年9月河南省文物研究所等单位对基址进行了发掘清理，1994年被评为“八五”期间全国十大考古发现之一。

基址内主要建筑的四面是用石条垒砌的石墙，西墙保存较好，北墙仅存石基础，东南墙仅存墙迹。陵寝的主要建筑基址有大门、照壁、回廊、前庭、主殿、配房、天井、寝殿、庖厨等

“寝园”是由秦代的寝殿发展而来的。寝园基址均为青石砌成，主殿前后还保留有青石台阶。在寝园内出土了一批建筑构件如板瓦、筒瓦，生活用具如盆、瓮、碗、等，还有半两、五铢钱。特别是出土大批模印“孝园”文字的筒瓦，说明是专为梁孝王陵园建设而烧制的。

西汉自刘启开始，在帝陵后陵都筑有陵园，这应是宫城的缩影。汉早期的寝园就在陵园内，位于陵墓的附近，应属于陵墓的主要礼制建筑，又称为陵寝。寝园主要用于祭祀，亦即所谓侍奉墓主灵魂日常起居的住所。

汉代盛行厚葬之风，又有祭祀的习俗，此寝园的作用一是派专人守护防止盗掘陵墓。二是守陵者每天奉衣食对亡灵祭祀。三是其后代在刘武或王后忌日和其他时间来此祭祀时提供住宿、饮食起居等。

整个寝园建筑基址以殿、堂、院、室为主体，规模宏大，布局严谨，这在以往发掘的汉代诸侯王陵墓中是十分罕见的，对研究西汉王宫建筑提供了依据。