這裡林深草茂，是當時著名的遊覽狩獵區。漢宣帝酷愛這裡的自然環境，故選此作為陵域。
陵園呈正方形，每邊垣牆長330米左右，牆基寬約3.4米，4面垣牆正中各闢一門，由門道、左右塾和左右配廊構成。已發掘的東門遺址位於陵氮以東110米處，門址的門道和陵氮東墓道相對門道在門址中部，南北各有夯築的長方形門墩和左右塾、的窮土台相連，把門道分成內外相同的兩部分，門墩四角都有柱槽，至今磨光的柱石猶存。在塾的東西中位，置有南北向隔牆，把塾分為大小相等的前後兩部分。左右塾周圍是地面呈斜坡狀、方磚鋪地的廊，廊道外有卵石散水。在東門遺址還出土了方磚、長方磚和長條磚，有的磚上刻劃有幾何紋和小方塊墳。還有大量表面為直繩紋、內為布紋的筒瓦和“長樂未央”、“長生無極”瓦當等建築用磚瓦，反映了當年門闕建築相當宏麗豪華。
杜陵陵冢位於陵園正中，是用夯土築成，呈覆斗形。現高29米，底邊長為170米，頂每邊長50米。杜陵東南186米處有寢殿建築遺址。殿堂建築在一個東西長51.2米、南北寬29.6米的夯土台基上，南北置3門，東西各有1門。殿堂四周建有寬2.1米、方磚鋪地的長廊。廊外有卵石散水。在該遺址處曾出土大量磚瓦建築材料和鎏金銅構件。
陵墓四面正中各有一條墓道（當時稱為羨道）通向地下墓室。每條羨道寬8米，四條羨道形制基本相同。由此，我們可以比較清楚地了解西漢帝陵以墓冢為中心的整個陵園的布局。
杜陵寢園位於陵園東南，四周築有牆垣，平面為長方形，東西長173米，南北長120米，規模相當大。寢園由寢殿和便殿兩大建築組成，寢殿是其主體建築，位於寢園西部，它東西107.8米，南北110.6米。大殿築於長方形夯土台基之上，通寬（東西）13間房屋，進深（南北）5間。東西各一門，南北各三門，各門道均為方磚鋪地。大殿台基四壁有壁柱，壁柱下有磨製光滑的礎石，為牢固起見，柱基還箍上了八角形的鎏金銅鑕。
杜陵東南575米處是宣帝王皇后陵。王皇后陵園中的寢殿和便殿也經過了考古發掘，它們的形制與帝陵相同，但規格明顯低於杜陵。建築材料也比較粗糙。
杜陵陪葬坑位於陵園之北。1982年冬，考古工作者鑽探出3個形制各異的陪葬坑，並對其中一個進行發掘。該陪葬坑由主室和東室兩部分構成，主室深5.5米，東西8.7米，南北8.4米，分成中廂和東、西、南、北四個邊廂。東室在主室東南，南北3.2米，東西2.35米。發掘時曾發現盜洞12個，坑內遺物被盜嚴重，殘留遺物也多被破壞。
宣帝，名劉詢，本名病己，字次卿（公元前91年-前49年），漢武帝劉徹曾孫，戾太子劉據孫子。他出生僅幾個月，即逢劉據因巫蠱事件而自殺，他的父母慘遭殺害，襁褓之中的劉詢也被收入獄中。幸得當時的一位小官員丙吉暗中派獄中兩個女犯人給他餵奶，才保住了劉詢的一條命。後遇到朝廷的大赦，被削籍為民，為祖母史家收養，居住在民間。昭帝死後，霍光等人先擁立昌邑王劉賀為帝。不久因昌邑王荒淫無度，不學無術，竟在27天裡幹了1127件荒唐事，把皇宮攪得烏煙瘴氣。霍光便廢了昌邑王，將劉詢從民間迎入宮中，先封為陽武侯，於同年7月繼位，時年十八歲。第二年改年號為“本始”。劉詢在位25年，病死，終年42歲。葬於杜陵。
由於劉詢幼年遭遇變故，長期生活在民間，因此對百姓的疾苦和吏治得失有所了解，這對他的施政有直接影響。
劉詢即位之初，委政於霍光。地節二年（前六八年）霍光死後開始親政。他大力整頓吏治，強化皇帝權威。為了打破霍氏左右朝政的局面，命令群臣奏事，以疏通下情，並規定丞相以下的百官都要奉職奏事，以便考核。地節四年，又借大司馬霍禹謀反一事廢皇后霍氏，從而徹底清除了霍氏的勢力。
劉詢在位期間，勵精圖治，任用賢能，賢相循吏輩出。他能注意減輕人民負擔，恢復和發展農業生產。並重視吏治，認為治國之道應以“霸道”、“王道”雜治，反對專任儒術。在對外關係上，劉詢於本始二年（前七二年）曾聯合烏孫大擊匈奴，後趁匈奴內部分裂之機，與呼韓邪單于建立友好關係，使邊境逐步寧息。又設定西域都護，使西域正式歸屬於西漢中央政權。神爵元年（前61年）擊敗西羌，後任將軍趙充國實行屯田，加強邊防，使羌人歸順。
劉詢統治期間“吏稱其職，民安其業”，史稱“宣帝中興”。但是由於西漢王朝積弊已深，劉詢大力推行的招撫流亡、安定民生的措施，並不足以從根本上解決土地兼併問題，到了其子元帝即位後，社會矛盾進一步激化，終於使西漢王朝一蹶不振。
公元前49年冬，劉詢得病，12月病重，詔命侍中、樂陵侯史高為大司馬兼車騎將軍，太子太傅蕭望之為前將軍，少傅周祿堪為光祿大夫，共同輔佐太子。
不久，劉詢病死於長安未央宮，死後的廟號為中宗，諡號為宣帝。
