El diseño de la Ciudadela de Jaca está derivado de la necesidad de responder eficazmente a los ataques de un ejército provisto de artillería. Su planta dibuja un pentágono regular. Sus ángulos están reforzados mediante cinco baluartes artillados y las defensas avanzadas disponen del correspondiente foso perimetral, caminos cubiertos, plazas de armas y glacis exterior.
Fue proyectada por el prestigioso ingeniero militar italiano Tiburzio Spanocchi, y se concibió como eje central de una tupida red de defensas pirenaicas en la que se integraban las torres de Ansó, Hecho, La Espelunga (Canfranc) y Santa Elena (Biescas-valle de Tena), más los castilletes de Berdún y Canfranc.
Su ubicación, entre la ciudad medieval y el río Aragón, extramuros de la muralla, no fue bien recibida inicialmente por los jaqueses, que consideraban su construcción una amenaza para sus fueros y privilegios. Las obras comenzaron a mediados de 1592 y un año después ya estaban prácticamente finalizados los trabajos del exterior, a falta de su revestimiento con piedra sillar. En el interior se habían levantado los cinco cuarteles que albergarían a los 300 hombres de la tropa.
En 1613, ya bajo el reinado de Felipe III, se concluyó la portada de acceso. Sin embargo fueron más lentas las obras de excavación de los fosos y otros proyectos colaterales, que todavía continuaban en el tramo final del siglo XVII.
En torno al inmenso patio central se alinean los edificios destinados a albergar la guarnición, oficinas, almacenes y pertrechos, organizados en cinco manzanas paralelas a las cortinas o murallas. En el interior se encuentra también la capilla castrense de San Pedro, edificio barroco con portada de piedra construido en la segunda mitad del siglo XVII. La Ciudadela sólo fue utilizada defensivamente durante la Guerra de la Independencia. Pero paradójicamente fueron las tropas francesas las que se hicieron fuertes en su interior tras conquistar la plaza. Ocuparon la fortaleza durante cuatro años.