3세기 중·후반 신라의 변경에 있었던 대백제 방어성이다. 그 위치는 분명하지 않지만 충북 괴산군 일대로 보는 견해가 있다.
괴곡성은 신라 초기 백제와의 교전지역 중 하나이다. 『삼국사기』에 따르면, 255년(첨해이사금 9)에 백제가 쳐들어오자 괴곡(槐谷)의 서쪽에서 맞아 싸우다가 익종이 전사했다고 되어 있다. 278년(미추이사금 17)과 283년(미추이사금 22)에도 백제 군사가 괴곡성을 쳐들어왔다. 이때는 각각 신라 장군 정원과 양질의 활약으로 신라가 승리하였다. 이로써 보면 괴곡성은 3세기대 신라 변경지대에 있었던 백제와의 관계상 요충지였음을 알 수 있다.
괴곡성의 위치는 그 근거가 분명하지 않아 비정하기가 어렵다. 『삼국사기』에도 이름만 전해지고 위치를 알 수 없는 곳의 지명을 모아놓은 「삼국유명미상지분(三國有名未詳地分)」에 있어 이미 고려시대부터 그 위치를 알지 못했다. 그런데 『삼국사기』 지리지 한주 괴양군조와 『신증동국여지승람』 괴산군(槐山郡) 건치연혁을 살피면, 신라시대에 괴양군(槐壤郡)이 곧 지금의 괴산군이었다. 때문에 ‘괴곡(槐谷)’과 ‘괴양(槐壤)’을 같은 지명으로 보아, 괴곡을 충북 괴산군 괴산읍 일대로 비정하기도 한다.