Место на којем се данас налази Петроварадинска тврђава привлачило је човека од најраније историје. Испод бедема Тврђаве налазе се слојеви које говоре о постојању и просуству бројних култура и цивилизација. Археолошка ископавања показала су да је најраније људско насеље на петроварадинској стени старо око 20.000 година док су најранији докази о њеном утврђивању стари су око 5.000 година. Испод данашње тврђаве, која је саграђена у току XВИИИ века налазе се остаци средњевековног угарског Белафонса, старовековног римског Кузума и праисторијског утврђења из доба тзв. вучедолске културе.
Прво велико утврђење на овом месту гради се средином XII века у доба угарског краља Беле ИВ. Средњевековни утврђени град чинили су унутрашње и спољашње утврђење са неколико високих кула. Током похода на Угарску, османски султан Сулејман Величанствени осваја Петроварадин 1526. године. Крајем XII века, у току Великог бечког рата, аустријска војска отима Петроварадин из османских руку 1687. године и затиче старо утврђење. Аустријски војни инжењери руше ово утврђење и 1692. године започињу изградњу модерне тврђаве коју ће градити све до 1780. године. Током овог периода саграђена је Горња тврђава, Водени град, Хорнверк, Мостобран и Острвско утврђење. Сви ови делови чинили су једну велику целину која је понела име Царско-краљевска главна погранична Тврђава Петроварадин и епитет Гибралтара Угарске.
О великој важности Тврђаве Петроварадин говоре два покушаја османске војске да је поврати. Након неуспешне опсаде 1694. године у наредном рату долази до велике битке 5. августа 1716. године. Код Петроварадина окупило се преко 200.000 војника обе зараћене стране. Тог дана највећи и најпрослављенији аустријски војсковођа принц Евгеније Савојски наноси пораз скоро двоструко надмоћнијем непријатељу. У бици која је трајала нешто мање од четири сата погинуо је велики везир Дамад Али паша а османска војска је натерана у повлачење према Београду. Након ове битке, али и после изградње Тврђаве османска војска више није никада покушала да освоји Петроварадин а у наредним вековима остала је и ван домашаја великих ратних операција што је допринело томе да је до данас остала једна од највећих и најочуванијих тврђава на територији Европе.