古市古墳群(世界文化遺産)を構成する古墳の1つで、そのほぼ中央、応神天皇惠我藻伏崗陵(誉田御廟山古墳)の南西に位置し、宮内庁により応神陵の陪冢に治定されている。このほかにも応神陵の陪墳と見られる5つの方墳が周囲に存在している(野中古墳，向墓山古墳，浄元寺山古墳，西墓山古墳[消滅]，西馬塚古墳)。
　墓山古墳は全長約225m、後円部径約135m,高さ約20.7m、前方部幅約153m,高さ19.3mmで古市古墳群では5番目の大きさである(全国第22位の規模)。墳丘は三段築成で、葺石と埴輪が確認される。くびれ部の両側には造り出しがあり、周囲に幅約15mの濠と幅約37mの堤をめぐらしている。後円部頂には亀甲紋を陰刻した竜山石製の長持形石棺の蓋石が露出していたことが報告され、周辺から出土したと伝えられる滑石製勾玉や形象埴輪が宮内庁に保管されている。出土した埴輪や石棺の特徴から、5世紀前半の築造と考えられる。
　古墳南側周濠は後世に外堤を削って埋め立てられ、現在は墓地になっている。この墓地の一角に桃井春蔵の墓がある。