Крепость строилась под руководством выдающегося русского инженера, основоположника русской фортификационной школы Эдуарда Ивановича Тотлебена. В ней он претворил передовые идеи своего времени, проверенные боевым опытом. Укрепления строились после Крымской войны в течение 20 лет — с 1857 по 1877 гг. Крепости «Керчь» предназначалось быть единственной опорой Российской империи на Черном море. Укрепления располагались таким образом, что все суда, входящие в Азовское море, непременно попадали под огонь береговых батарей. Они состояли из центрального форта, который был возведен на высоте и по сторонам которого располагались два укрепления - Минский и Виленский люнеты. Система укреплений была смешанной: бастионная и капонирная. Рвы частично высечены в скале. Керченская крепость более всех пунктов Крымского полуострова была способна к продолжительной и упорной обороне, поэтому Тотлебен высказал убеждение, что по окончании всех строительных работ «Керчь» станет лучшей из существующих крепостей.

Здесь размещались и настоящие казематы с камерами пыток, и дисциплинарный батальон. Долгое время в крепости располагались склады стратегического оружия Черноморского флота.

Войны и потрясения обошли стороной этот памятник фортификационной архитектуры. В крепости, несмотря на подрывы и бомбежки зданий во время Великой Отечественной войны, большая часть подземных и наземных казематов и сооружений сохранились. Они являются образцом мастерства строителей ХIХ в., примером военной архитектуры прошедшей эпохи.

В крепости можно осмотреть различные объекты и территории, представляющие историко-архитектурную ценность. Прежде всего это крепостной ров длиной 3 км, глубиной 5 м и шириной около 15 м, окружающий крепость, с хорошо сохранившейся каменной кладкой; 17 капониров, из которых 10 сохранилось; погреба для хранения боеприпасов; потайные подземные переходы, соединяющие батареи и капониры с казармами и пороховыми погребами, - потерны. В наиболее длинном подземном тоннеле, протяженностью более 600 м, который соединяет форт Тотлебен с береговыми батареями, большая часть доступна для осмотра. Неплохо сохранились контрминные галереи - заранее прорытые тоннели для ведения подземной минной войны. Их около 80, общей длиной более 1,6 км.

Очень интересна система водоснабжения крепости, которая включает колодцы, водоводы и водоподъемные машины. Доступны для осмотра один из сохранившихся колодцев и подземная система для сбора осадков.

Не может не заинтересовать информация по перегораживанию пролива в 1857-63 гг. каменной наброской, следы которой в проливе просматриваются и поныне.

Строительство крепости обошлось Российскому государству более чем в12 миллионов рублей. Оно привлекло в Керчь вольных людей, многие из которых после окончания строительства стали керчанами.