Новодвинская крепость была заложена в 1701 году по указу Петра I для защиты Архангельска от нападения с моря. Строительство крепости завершилось в 1721 году. Автор проекта крепости и руководитель строительства - Георг Эрнест Резе. Крепость была рассчитана на гарнизон 1000 человек. Новодвинская крепость-первая каменная бастионная крепость в России. Возведение крепости обеспечило контроль судоходного фарватера, по которому приходили в Архангельск торговые и военные корабли из европейских стран. Крепость служила узловым пунктом комплекса фортификационных сооружений, располагавшихся в устье Северной Двины.

25 июня (6 июля по н.с.) 1701 года под стенами строящейся крепости был разгромлен передовой отряд кораблей шведской эскадры, направлявшейся для уничтожения Архангельска. Эта была первая значимая победа России в Северной войне, которая обеспечила безопасность единственного российского морского торгового порта, заложила основу победоносного завершения войны. В 1800-1801 годах под руководством выдающегося российского инженера генерала П.К. Сухтелена были проведены большие работы по усовершенствованию крепостных сооружений.

Крепость посещали российские императоры Петр I (1702 г.) и Александр 1(1819 г.).В XVIII и XIX веках крепость неоднократно находилась на военном и на осадном положении, сыграв свою роль в защите российского севера от иноземных агрессоров. В 1863 году крепость была упразднена. В начале XX века в годы Первой мировой и Гражданской войн в крепости размещался артиллерийский склад. В годы Великой Отечественной войны на заводе «Конвейер», располагавшемся на территории крепости, производились боеприпасы для обороны страны.