Bis ins 17. Jahrhundert hinein standen als Befestigungen die Kurfürstliche Burg im von einer Stadtmauer umgebene Koblenz, sowie auf der anderen Rheinseite die Burgen Ehrenbreitstein und Helfenstein.
Im Jahr 1665 begann Festungsbaumeister Johann Lollio gen. Saddeler aus Düsseldorf eine bastionsartige Befestigung im geringen Abstand vor der mittelalterlichen Stadtmauer anzulegen. Nach Plänen Balthasar Neumanns wurde die landseitige Anlage 1734/1735 weiter verstärkt. Mit dem Bau des neuen Residenzschlosses (1777) wurde die Stadt ab 1785 allmählich entfestigt. Im Jahr 1794 besetzten französische Revolutionstruppen auch Koblenz, die französische Verwaltung fuhr damit fort, die mittelalterliche Stadtmauer weiter niederlegen zu lassen.

Die Feste Kaiser Alexander ist der südwestliche Eckpfeiler des die Stadt Koblenz umgebenden Festungsgürtels. Errichtet 1817-1822 deckte die Feste den Zugang zum Hunsrück und galt während des Ersten Weltkriegs als bedeutsamer Schutzwall. 1920/21 wurde die Anlage aufgrund der Bestimmungen des Versailler Vertrages geschleift, das Gelände nach 1945 aufgesiedelt. Von dem neben dem Ehrenbreitstein seinerzeit größen Festungswerk in Deutschland ist außer Restmauern des Reduits auf der der Stadt zugewandten Nordseite nur der ehemalige Hauptzugang, das sog. Löwentor, erhalten. Das Löwentor zeigt unter einem halbkreisförmigen, diamantierten Blendbogen zwei den Eingang flankierende, sitzende Greifen ("Löwen") aus Eisenguss der Sayner Hütter. Der Mauerabschluss erfolgt durch einen Rundbogenfries über diamantierten Konsolen.

Das Fort entstand am nördlichen Steilhang des Karthäuserberges an der Stelle des ehemals 1331 aus einem um 1140 gegründeten Benediktinerklosters hervorgegangenen Karthäuserklosters. Mit der Feste Kaiser Alexander ist die Anlage durch einen unterirdischen Gang verbunden. Erhalten waren (1985) bis zur jüngst erfolgten Restaurierung ein die Ecke des Walls abschließendes kasemattiertes Korps. dreiseitig gebrochen, der Eingang mit Flachgiebel, in den inneren Ecken Rundtürme, zur Hangseite Mauern, Terrassen und Fundamente eines Viereckbaus.

Fort Asterstein, südlich des Stadtteils Ehrenbreitstein auf der Pfaffendorfer Höhe gelegen, wurde zwischen 1819 und 1828 erbaut. 1847 wurde die Anlage nach General Ernst Ludwig von Aster benannt, der maßgeblich an den Planungen beteiligt war. Von den ehemals ausgedehnten preußischen Befestigungsanlagen des Systems Pfaffendorfer Höhe hat sich nur in Teilen das Fort Asterstein erhalten.
Vom Fort Asterstein sind lediglich die kreisrunde Reduit und der Torbau erhalten, dessen südwestliche Kasematte 1944 bei einem Bombenangriff zerstört wurde. Die Außenwerke sind beinahe vollständig verschwunden. Der Torbau zeigt eine rundbogige Durchfahrt und Fassaden mit Pilastern, einfach toskanischen Kapitellen, Architrav und Putzrustika. Zusammen mit den beiden Flügelbauten und dem Torbau verfügte die Anlage über insgesamt 51 Wohn- und Verteidigungskasematten. Noch bis zum Ende der 1960er Jahre war das Fort von Koblenzer Familien bewohnt und war danach dem Verfall preisgegeben. Erst seit 1996 kümmert sich ein Verein um den Erhalt und Restaurierung der Anlage.
Neben dem "Thurm auf der Pfaffendorfer Höhe", wie die Anlage noch zu Anfang hieß, befand sich 400 Meter südlich das 1822 erbaute Werk Glockenberg, das als dreiflügeliger, zweigeschossiger Turmbau ausgeführt wurde und von dem sich heute keine Reste mehr erhalten haben.
Rechtsrheinisch erhalten sind auch Reste der Horchheimer Torbefestigung, eine Kasematte des Forts Rheinhell, sowie stark im Bestand dezimiert, die "Teufelstreppe" als Verbindung vom Horchheimer Tor und dem verschwundenen Werk Glockenberg.

Als Teil des Festungssystems Feste Kaiser Franz entstand ab 1820 unter Leitung des preußischen Ingenieurhauptmanns Cornely die Neuendorfer Flesche. Nach Nordosten gerichtet bestand die Flesche (frz. flèche = Pfeil) aus annähernd zwei gleichlangen Wallinien. Die linke Linie war gebrochen und es entstand ein fast lünettenhafter Grundriss. Hinter den Wällen lag ein in elliptischer Form errichtetes Reduit mit angehängter Caponniere. Zwischen den einzelnen Teilen des Werkes bestanden Communikationen. Brücken und Rampen sicherten den Zugang in den Wallhof und in das Reduit. Das Reduit diente zur Aufstellung von Mörsern oder Kanonen und zur Unterbringung der Soldaten. Unter dem Hauptwall lag ein weitläufiges Kasemattenkorps mit der Escarpe.
Unterhalb des äußeren Festungssystems lag unterirdisch die Contrescarpe mit der Minengalerie (jeweils 100 Meter lang) und den Horchgängen (etwa 10 Meter lang). Zwischen der Contrescape und der Escarpe entstand der trockene Hauptgraben, 6 Meter tief und 17 Meter breit. Nach Fertigstellung der Flesche belegten sofort zwei Rheinische Infanterieregimenter die Neuendorfer Flesche.
Die Festungsanlage wurde vermutlich ab 1911 geschleif und der Abbruch in den Hauptgraben der Anlage verfüllt. Die unterirdischen Teile bleiben dabei bis heute fast völlig erhalten. Auf dem Gelände der Festungsanlage wurde in den folgenden Jahren die "Train-Kaserne Coblenz-Lützel" errichtet. Teile der Ausstattung sind noch heute zu sehen. Auf dem Gelände der ehemaligen Festungsanlage steht heute die "Rhein-Kaserne". Ein Teil der Escarpenmauer konnte 1995 aufwendig rekonstruiert werden.

Im März 1819 begannen die Arbeiten an den Festungswällen der inneren Stadt. Teile der mittelalterlichen Stadtmauer wurden in die Festungsbauten integriert. Der Wall wurde bis zum Rhein südlich des Schlosses (heute Auffahrt Pfaffendorfer Brücke) gezogen. Drei mehrgeschossige Kasemattenbauten nahmen Toranlagen am Rheinanschluss sowie an der Mainzer Straße und der Löhrstraße auf. Ein weiteres Walltor stand bei der Weißergasse, wo zudem eine erhöhte Geschützstellung (Rheinkavalier) bestand. Die mächtigen Kasemattenbauten dienten als Kasernen und ließen sich mit Geschützen verteidigen. Der ca. 13 Meter hohe Erdwall hatte eine freistehende Grabenmauer und im vorliegenden bis 20 Meter breite Graben standen Verteidigungsbauten (Kaponnieren). Entlang der Flussufer wurde die Stadt mit einer mehrere Meter hohen, mit Schießscharten versehenen Mauer repräsentativ ausgestaltet. Die Moselmündung wurde im Bereich der Deutschordenskommende durch Kasematten verstärkt. Mit dem Bau der Rheineisenbahn wurde 1857 der Wall erstmals durchbrochen. Die nach Plänen von Hartwich und Schwarz errichtete Moseleisenbahnbrücke berücksichtigte die militärischen Vorgaben, wovon noch die vorhandenen Reste der Brückentürme zeugen. Gleiches gilt für die 1862-1864 hergestellte Rheineisenbahnbrücke (Pfaffendorfer Brücke).