망이산성은 삼국시대에 축조된 산성으로, 해발 472m의 망이산 정상에서 북쪽으로 낮은 능선을 따라 성벽을 쌓은 것이다. 남쪽으로는 음성군 삼성면과 멀리 진천군 일대의 들판이 내려다보이는 군사요충지이며, 산 정상 주변에 흙으로 내성을 쌓고 능선에는 길이 약 2km에 걸쳐 돌을 사용하여 외성을 쌓았다. 내성 안에는 정방형의 봉수대를 세웠다. 이 봉수는 죽산 건지산, 진천 소을산, 음성 가엽산 봉수와 연결되어 있다.
망이산성은 세종실록지리지나 신증동국여지승람에도 성의 존재가 기록되어 있고 산성으로는 흔치 않게 내성과 외성으로 구성된 삼국시대의 중요한 유적이다. 고구려의 산성으로 추정하고 있지만 성내에서는 청동기 대 후기부터 백제 통일신라 고려 조선 시대에 걸치는 다양한 유물이 출토되었으며, 특히 기와 중에는 963년 기와가 출토되어 통일신라 말기와 고려 시대 초기에 제작된 기와 연구에 중요한 자료가 되고 있다.