Mesto na kojem se danas nalazi Petrovaradinska tvrđava privlačilo je čoveka od najranije istorije. Ispod bedema Tvrđave nalaze se slojevi koje govore o postojanju i prosustvu brojnih kultura i civilizacija. Arheološka iskopavanja pokazala su da je najranije ljudsko naselje na petrovaradinskoj steni staro oko 20.000 godina dok su najraniji dokazi o njenom utvrđivanju stari su oko 5.000 godina. Ispod današnje tvrđave, koja je sagrađena u toku XVIII veka nalaze se ostaci srednjevekovnog ugarskog Belafonsa, starovekovnog rimskog Kuzuma i praistorijskog utvrđenja iz doba tzv. vučedolske kulture.
Prvo veliko utvrđenje na ovom mestu gradi se sredinom XII veka u doba ugarskog kralja Bele IV. Srednjevekovni utvrđeni grad činili su unutrašnje i spoljašnje utvrđenje sa nekoliko visokih kula. Tokom pohoda na Ugarsku, osmanski sultan Sulejman Veličanstveni osvaja Petrovaradin 1526. godine. Krajem XII veka, u toku Velikog bečkog rata, austrijska vojska otima Petrovaradin iz osmanskih ruku 1687. godine i zatiče staro utvrđenje. Austrijski vojni inženjeri ruše ovo utvrđenje i 1692. godine započinju izgradnju moderne tvrđave koju će graditi sve do 1780. godine. Tokom ovog perioda sagrađena je Gornja tvrđava, Vodeni grad, Hornverk, Mostobran i Ostrvsko utvrđenje. Svi ovi delovi činili su jednu veliku celinu koja je ponela ime Carsko-kraljevska glavna pogranična Tvrđava Petrovaradin i epitet Gibraltara Ugarske.
O velikoj važnosti Tvrđave Petrovaradin govore dva pokušaja osmanske vojske da je povrati. Nakon neuspešne opsade 1694. godine u narednom ratu dolazi do velike bitke 5. avgusta 1716. godine. Kod Petrovaradina okupilo se preko 200.000 vojnika obe zaraćene strane. Tog dana najveći i najproslavljeniji austrijski vojskovođa princ Evgenije Savojski nanosi poraz skoro dvostruko nadmoćnijem neprijatelju. U bici koja je trajala nešto manje od četiri sata poginuo je veliki vezir Damad Ali paša a osmanska vojska je naterana u povlačenje prema Beogradu. Nakon ove bitke, ali i posle izgradnje Tvrđave osmanska vojska više nije nikada pokušala da osvoji Petrovaradin a u narednim vekovima ostala je i van domašaja velikih ratnih operacija što je doprinelo tome da je do danas ostala jedna od najvećih i najočuvanijih tvrđava na teritoriji Evrope.
