Русла двух рек прикрывали Цитадель рвами, заполненными водой. Но основой ее прикрытия стал земляной оборонительный вал, тянувшийся более чем на шесть километров, высотой в десять метров по внешней окружности. Кольцо бастионов и других крепостных сооружений прикрывало крепость с внешней стороны. Брестские и Холмские ворота туннелями выводили из цитадели к мостам через Мухавец и далее на бастионы крепости, а Тереспольские находились против моста через основное русло Буга. Всего же к предмостным укреплениям вели четверо ворот.
В 1864 г. крепость усиливают, а в 1878 г. вокруг нее сооружается оборонительный пояс с 9 фортами в нескольких километрах от кольца бастионов. Форты (отдельные железобетонные сооружения) должны были не просто сдерживать противника, но и не допускать ведения по крепости артиллерийского огня.
В самой крепости находились: Белый дворец, Комендантский дом, крепостная церковь, арсенал и Инженерное управление.
На рубеже XIX—XX веков Брест стал крепостью первого класса и главным форпостом России на западной границе.
В конце августа 1915 г. при отступлении русской армии Брестская крепость была оставлена без боя, а ее некоторые оборонительные сооружения взорваны. В том числе и большинство фортов.
В период Гражданской войны и в начале Второй мировой войны отдельные участки крепости также подвергались разрушению. Частично пострадали здания Белого дворца и Инженерного управления. С 1920 по 1939 г. в крепости размещались войска польской армии. При них-то и были значительно восстановлены казарменный фонд крепости и часть фортов.
Более того, они построили дополнительно несколько казарм для солдат и жилые дома для офицеров.
Когда Красная армия вошла в Западную Белоруссию, Брестская крепость, по сути, перестала быть крепостью. Более или менее поддерживались казармы, все служебные и жилые помещения, склады и арсенал. «Это привело к тому, — пишет Борис Васильев, — что земляные валы крепости осели, заросли деревьями и кустарниками, многие рвы обмелели и заболотились. Никаких оборонительных сооружений в ней уже не строилось».
Генерал-полковник Л.М. Сандалов вспоминал: «Осмотр крепости оставил у нас не очень отрадное впечатление. Кольцевая стена цитадели и наружный крепостной вал, опоясанный водными преградами, в случае войны создавали для размещавшихся там войск чрезвычайно опасное положение. Ведь на оборону самой крепости по окружному плану предназначался лишь один стрелковый батальон с дивизионом. Остальной гарнизон должен был быстро покинуть крепость и занять подготовляемые позиции вдоль границы в полосе армии. Но пропускная способность крепостных ворот была слишком мала. Чтобы вывести из крепости находившиеся там войска и учреждения, требовалось по меньшей мере три часа…» Тем не менее к началу войны в Бресте скопилось огромное количество войск, не считая госпиталя. Вследствие чего для размещения личного состава была приспособлена часть складских помещений, а также восстановлены некоторые форты крепости. На нижних этажах казарм даже устраивались нары в четыре яруса, что достаточно четко подчеркивает плотность размещения.