其中，大获城扼制自陕入蜀孔道，为最要害之地，青居城、钓鱼城、云顶城则保障嘉陵江、长江水路畅通，四城均驻有重兵把守——兴戎司驻钓鱼城，备内水嘉陵江，管军四千六百余人;沔戎司驻青居城，备内水，管军三千人;金戎司驻大获城，守护蜀口钓鱼城，管军不及千人;利戎司驻云顶城，备外水沱江、岷江，管军七八千人——是宋军在四川屯兵积粮的要塞。其余各城，则作为诸州治所，使得“军得守而战，民安业而耕，士有处而学”。与此同时，余玠将那些没有城壁可守的据点上的兵力，集中撤至重庆城，归于制司帐下安西、保定、飞捷、先锋等军，即“聚小屯为大屯”。
如此，十余座山城星罗棋布，以重庆为防御中枢，以钓鱼城为核心堡垒，互为犄角，“如臂使指，气势连络”。四川宋军主力均屯驻在山城中，集中优势，居重驭轻，形成了一组完整而严密的立体防御网。这就是余玠所创建的著名的山城防御体系，是他一生中最大的功迹，也是他为国家和民族贡献出的宝贵财富。山城防御体系改变了以往单一的城市防守策略，采用点线分布，有效地利用了天然的山形地势，从而遏制了蒙古骑兵行动迅速的优势，且能长期坚守，大量消耗进攻之敌，为赢取时间、调动机动部队实施反击创造了极为关键的条件。蒙古重要谋士姚燧曾多次随军赴蜀征战，曾评论自从“余玠议弃平土”，在四川筑垒，建起山城体系后，蜀中“不战而自守矣。蹙蜀之本，实张于斯”。对于余玠创建的山城防御策略，也是由衷的佩服。
余玠受命于四川危亡之际，自其入主四川后，抗蒙形势大为好转，防务巩固，百姓始有安土之心，农业及经济开始恢复。军事方面，他亲自率军与蒙古大小三十六战，战果极为显著。淳祐六年(1246年)春，蒙古大将塔塔歹贴赤分兵四路入侵四川，余玠率军抗战，以新筑之山城为屏障，重创蒙古军。淳祐十二年(1252年)十月，蒙古军分道入蜀，发动了自淳祐六年四道入蜀以来最大的攻势。蒙古巩昌便宜总帅汪德臣率军取金牛道掠成都后，进抵嘉定;蒙古河东道行军万户李彀也奉命袭取嘉定;驻守汉中的蒙古军则越米仓山南下，进行牵制，全川因之震动。余玠调集蜀中精锐部队，利用嘉定及周围城堡恃险拒守。余玠亲率嘉定守将俞兴及各路援军夜袭敌营，最后伺机出战，终于粉碎了蒙古军对嘉定的围攻。蒙古军撤退途中，又遭到余玠组织的沿途军民的狙击，一路步履艰难，退出四川。