Le premier tracé du système défensif est entrepris dès 1637 par Gaspard de Champagne, Comte de la Suze et seigneur de Belfort. L’enceinte pentagonale fortifiée est, quant à elle, entièrement réalisée par le maréchal Vauban, à la demande de Louis XIV. Conscient de l’enjeu stratégique de la position de la ville, il en fait une véritable place de guerre et double sa superficie : la partie ouest (de la place d’Armes à la Préfecture) s’organise sur un tracé régulier, contrairement à la partie est (de la place d’Armes à l’école Jules Heidet) qui reste sur un plan médiéval moins régulier.