Po obsadení Budína Turkami v roku 1541 rozhodol Ferdinand I. o výstavbe pevnosti v Komárne.  Vyhotovením plánu komárňanskej pevnosti poveril Pietra Ferraboscu, ktorý navrhol päťuholníkový bastiónový systém. V roku 1546 sa začala výstavba pevnosti na mieste staršieho hradu. V roku 1557 sa zdokonaľovali už len zemné valy a prehlbovali sa vodné priekopy. Tým sa ukončila výstavba tzv.  Starej pevnosti. Pevnosť mala tvar nepravidelného päťuholníka. Jarná povodeň v roku 1570 spôsobila obrovské škody, lebo sa zrútila čast kurtín. Pod osobným vedením U.Süessa bola pevnosť v 1572-1592 znovu postavená podľa pôvodného vzoru.  Jej tvar sa dodnes prakticky nezmenil.
K ďalšej dôležitej fortifikačnej činnosti došlo v dobe panovania Leopolda I. (1658–1705), keď v rokoch 1663–1664 padli do rúk Turkov Nové Zámky, čím sa obranná protiturecká reťaz prelomila. Z tohto podnetu nariaďuje Leopold I. výstavbu ďalších dvoch bastiónových pevností: pevnosti Leopoldov neďaleko Hlohovca, ktorá mala zabrániť tureckému prenikaniu na Považie a  Novej pevnosti v Komárne. Prvá etapa výstavby Novej pevnosti trvala do roku 1663, kedy boli vykonávané len práce na zemných valoch. Po roku 1663 sa začala druhá etapa výstavby, v ktorej namiesto dočasných zemných valov postupne budovali bastióny a kurtíny z kameňa a pálených tehál. Práce sa uskutočnili na základe projektov Franza Wymesa s využitím poznatkov najmodernejšej talianskej a francúzskej fortifikačnej architektúry. Dôkladná výstavba Novej pevnosti bola ukončená v roku 1673. Stará pevnosť ostala v pôvodnom tvare. Pred jej hlavnou bránou bol vystavaný nepravidelný ravelin, chrániaci vstup. Nová pevnosť mala väčšiu rozlohu než stará, mala tiež  tvar päťuholníka a jej dva východné bastióny sa voľne pripájali za vodnou priekopou k dvom západným bastiónom Starej pevnosti. Z piatich bastiónov Novej pevnosti bol najväčší západný (stredný) s hrotom smerujúcim k mestu. Na sever i na juh od neho boli situované dva raveliny, z ktorých južný, s padacím mostom, mal  úlohu chrániť hlavnú bránu pevnosti, ktorá bola umiestnená v strede kurtíny medzi západným a južným bastiónom. Široká vodná priekopa okolo obvodových múrov sledovala tvar  pevnosti. V hradbách boli vybudované kazematy, z ktorých do priekopy vyúsťovalo niekoľko poterien. Okolo Starej a Novej pevnosti postavili v tomto období i kontreskarpy s krytou cestou a s niekoľkými zhromaždiskami.  V tej dobe predstavovala komárňanská pevnosť vyspelú fortifikačnú stavbu,  jednu z prvých svojho typu v strednej Európe.
Turecká armáda utrpela v roku 1683 pri Viedni závažnú porážku. Táto udalosť znamenala podstatný prevrat v živote Komárna. Hraničná pevnosť stráca na svojom význame a starostlivosť o jej údržbu klesla na minimum. Dve veľké zemetrasenia v rokoch 1763 a 1783 na dlhší čas spečatili jej osud. Armádne veliteľstvo usúdilo, že oprava pevnosti nie je rentabilná a z toho dôvodu ju vojsko opustilo. Pozemok pevnosti daroval cisár Jozef II. mestu a budovy boli v roku 1784 predané na dražbe.