Győr, mint várispánsági székhely, már Szent István kora óta (1000-1038) erődített hely volt. A középkori vár a mai Káptalandombot kerítette be. A város stratégiai helyzete a török hódoltság idején, a 16. században értékelődött fel: a végvárvonal leghatalmasabb erődítményeként a Bécsbe vezető út védelmében játszott kulcsszerepet s lett a császárváros s egyben a kereszténység védőbástyája.

Az 1537-ben I. Ferdinánd császár-király utasítására megindult s kerek negyven évig elhúzódó nagyszabású erődítési munkálatok nyomán az egész várost fallal vették körbe, amelyet hét fülesbástya és egy félbástya védelmezett. Az égetett téglából emelt bástyákban kazamatákat képeztek ki: ezekben helyezték el a várvédő ágyukat, amelyek a szomszédos bástyákat és falakat oldalazó tüzükkel fedezték. A bástyákat a falakban futó kazamatafolyosók kötötték össze.

A legkorszerűbb hadiépítészeti elvek jegyében fogant terveket itáliai várépítő mesterek - Francisco Benigno, Bernardo Gabelli, Pietro Ferabosco, Bernardo de Magnó - készítették s ők irányították a munkálatokat is. A hatalmas erődítményből mára csupán a Káptalandombot övező Kastélybástya és az egykori Bécsi-kaput védelmező Sforza-félbástya maradt fenn.

Az utóbbi kazamatáiban és udvarán került berendezésre a Xántus János Múzeum Lapidáriuma. A vár falain egykor három, a 19. század közepén lebontott későreneszánsz stílusú kapu nyílott. A legreprezentatívabb az antik diadalívekre emlékeztetőén háromnyílású Bécsi-kapu volt (1568), melyet a nagyhatású itáliai építészteoretikus, Sebastiano Serlio mintakönyvének egyik várkaputerve nyomán alakítottak ki. A kapuzatot egykoron a kétfejű sasos császári, a vágásos mezejű magyar királyi, és oroszlános cseh királyi címer ékesítette, valamint a II. Miksa császár-király címeit elősoroló feliratos tábla. Töredékeik, miként a Vizi-kapu (1567) dór párkányzatának egy fragmentuma is a kazamataudvar boltívei alatt látható.

A kulcsfontosságú erődítményt a törökök 1594-ben hosszú ostrom után elfoglalták. Ám csak rövid ideig örülhettek új hódításuknak: 1598. március 28-áról 29-re virradó éjszaka a császári csapatok egy rajtaütésszerű támadás során visszavették a várat. Az Adolf von Schwarzenberg és Pálffy Miklós vezette keresztény sereg petárdával robbantotta be a Fehérvári-kaput: a győriek évszázadok óta őrzik a szétroncsolódott kapuszárnyat, mint a felszabadulás ereklyéjét.

A hadiépítészet fejlődésével a 17. század közepére ismét szükségessé vált az erődítmények korszerűsítése. Erre F. Wymes hadmérnök tervei szerint, gróf Montecuccoli várparancsnoksága alatt az 1661-1664 közötti években került sor: a kiszélesített várárokba külső elővédművek kettős láncolatát építették fel. A török háborúk végeztével, a 18. század elejére Győr vára elvesztette katonai jelentőségét.

A napóleoni háborúk idején rövid időre újra szerephez jutott a vár: a francia csapatok a kismegyeri csata után néhány napi ostromot követően elfoglalták, majd visszavonulásukkor a falakat felrobbantották (1809). Az ezt követő évtizedekben a város a megmaradt falakat is elbontatta.

A vár udvara és kazamatája 1957 óta ad helyet a római kori és kora-újkori kőtár és a Horváth József tégla gyűjteménye anyagából rendezett állandó kiállításnak.