Опасаясь за свои вольности, новгородцы устроили для князя-правителя и его дружины резиденцию за пределами крепостных стен. Ею стало Городище — укрепленный замок, называвшийся еще и как Ярославово дворище. Загородное укрепление было воздвигнуто в XI столетии Ярославом Мудрым.

Оборонительный пояс Новгорода похож на неправильный круг. На такую форму его повлияло следующее обстоятельство: в черте городских строений не нашлось ни реки с обрывистыми (или болотистыми) берегами, ни глубокого оврага, которые могли бы стать естественными препятствиями, усиливающими крепостную ограду. Поэтому ров и вал (высотой до 4,5 метров) со стенами наверху прошелся по внешней границе городского посада.

В 1044 году в Новгороде начинается возведение каменных стен детинца, а в 1302 году — вокруг всего города. Но городские стены возводились только в наиболее важных местах и никогда не составляли единой, сплошной линии. В промежутках между участками каменной ограды находились деревянные и земляные (валы) укрепления. Валы время от времени подновлялись, поскольку от дождей и ветров они теряли прежнюю высоту. В дальнейшем стены и башни детинца не раз перестраивались.

Неосуществленная идея создания вокруг города мощной каменной стены принадлежала владыке Василию, главе новгородской церкви. В Новгородской летописи об этом событии говорится так:

«...Заложи владыка Василий со своими детми, с посадником Федором Даниловым и тысяцким Остафием и со всем Новым-городом острог камен по иной стороне, от ими святого к Павлу святому».

Выезды из города имели деревянные башни. Проходные «воротные» башни окольного города имели деревянные надстройки над каменными для увеличения их высоты и большой неприступности.

Строительство каменной ограды было вызвано тем, что Новгороду постоянно грозила внешняя опасность. Это были не только западные соседи в лице шведов и немцев — ливонских рыцарей, но и те удельные русские князья, которые не раз пытались «наложить свою длань» на богатый торговый город.

Так поступали, например, владимиро-суздальские князья. Среди них особо отличился Юрий Долгорукий, который после взятия и разорения Киева решил взять верх и над вольными новгородцами. В том случае горожанам пришлось спешно возводить вокруг города второе кольцо крепостной ограды, состоявшее из вбитых в землю заостренных бревен.

То, что город на берегах Волхова представлял собой внушительную крепость с большим числом защитников, не смутило воинственного князя Юрия Долгорукого. Он, не желая уладить дело миром, выступил в поход. Однако штурмовать новгородские стены войску суздальцев не пришлось: 25 февраля 1170 год у стен Новгорода их наголову разбили в ожесточенном сражении.

Все же гораздо чаще Новгород воевал со своими западными соседями. За период с 1242 по 1446 год (за время своей государственной самостоятельности) Новгород 26 раз воевал со Швецией, 11 раз с Ливонским орденом, 14 раз с Литвой и 5 раз с Норвегией.

За все это время Новгород ни разу не знал врага в своих стенах и почти не видел его под ними. Но зато Псков, Изборск, Копорье, Ладога, Карела, Ямгород и другие десятки раз подвергались вражеским нападениям, выдерживали жесткие осады и подвергались разрушениям.

В XII—XIV столетиях систему крепостной обороны Новгорода удачно дополнили монастыри, строившиеся в непосредственной близости от города. Наиболее сильным из них являлся «южный» Юрьев монастырь, стоящий на волховском левобережье. Относительно его укреплений летопись под 684 (1333) годом приводит такие сведения:

«Того же лета архимандрит святого Юрья Лаврентии постави стены святого Юрья, силою 40 сажен, и с заборалами».

Эти данные позволяют утверждать, Что не сохранившиеся до нашего времени эти монастырские стены являли собой сильное фортификационное сооружение. В случае, если бы долговременный неприятель в лице Великого княжества Литовского собрался бы идти походом на Новгород, его войску не удалось бы «разминуться» с Юрьевым монастырем.

Когда боярская республика потеряла свою самостоятельность и Новгород вошел в состав Великого княжества Московского, он не потерял для Руси своей значимости как большая ее крепость. В Москве видели в Новгороде тот оборонительный рубеж, который стоял против Швеции и Ливонии. Поэтому городские укрепления, которые со временем ветшали (или их уничтожали частые городские пожары), обновлялись и усиливались.

Развитие артиллерийского дела поставило вопрос о необходимости серьезной модернизации новгородской крепостной ограды. Поскольку о значимости Новгорода в системе государственной обороны на Северо-Западе спорить не приходилось, началась большая реконструкция фортификационных сооружений Новгорода.

В 1490—1494 годах полностью перестраивается детинец. Эти работы велись по указу великого князя московского Ивана III Васильевича. Новый кремль возводился из каменных плит и кирпича, сохраняя обводы прежних укреплений, валы и рвы, частично — старые фундаменты. Общая протяженность стен Новгородского кремля составила 1385 метров. Он имел 13 башен, из которых 6 были проездными. Самой мощной и высокой из них являлась прямоугольная Пречистенская башня, стоявшая на берегу Волхова.

Переустройство детинца велось в первую очередь для его устойчивости от артиллерийского огня. Увеличивалась толщина стен, уменьшалась высота башен, которые приспосабливались для установки в них пушек и тяжелых пищалей. Четырехугольные Спасская и Воскресенская башни имели шесть ярусов, проездные ворота в них запирались железными решетками. Круглых башен в детинце имелось две — Митрополичья и Федоровская.

В 1587 году каменные стены города, ввиду их заметного обветшания, были засыпаны и превращены в крепостной вал. Перед этим, в 1582 году, была создана третья линия фортификационных сооружений, окружавшая детинец полукольцом с наиболее опасной напольной стороны. В это полукольцо входили 7 больших земляных бастионов. Эта напольная часть города получила название Малого земляного города, не имевшего ни деревянных стен, ни башен.

К началу XVII века Новгород продолжал оставаться одной из самых мощных крепостей Русского царства наравне со Смоленском, Москвой и Нижним Новгородом. В 1611 году его укрепления состояли в окольном городе Софийской стороны из высокого земляного вала, глубокого рва с водой, деревянных стен и 25 башен. Из них 2 были каменными, 5 деревянными на каменных воротах и 18 — полностью деревянными. Общая протяженность крепостной ограды Софийской стороны превышала пять километров.

Последний раз в Российском государстве вспомнили о крепостном предназначении Новгорода в самом начале Северной войны 1700—1721 годов. После поражения под Нарвой царь Петр I приказал усилить новгородские укрепления. Тогда имелась явная угроза вторжения армии короля Карла XII на русские земли. Проводилось «исправление» крепостной ограды, деревянные стены окольного города засыпали землей и превращали их в мощный вал. Осуществлялись и другие фортификационные работы.

Однако шведский король, посчитав, что петровская армия разбита наголову и долгое время не сможет набрать прежнюю силу, не пошел в поход на Россию. Угроза Новгороду отпала, хотя крепостью он продолжал оставаться, находясь в тылу у строящейся на берегах Невы северной столицы молодой Российской империи.