Budowę Twierdzy Modlin, w formie jaką znamy współcześnie, rozpoczęto w 1806 roku z rozkazu Napoleona Bonaparte. W 1813 roku twierdza była broniona przez wojska polsko-francuskie. Ponownie Polacy bronili się na tym terenie podczas powstania listopadowego. Od 1832 roku Rosjanie rozpoczęli rozbudowę fortyfikacji i wkrótce przemianowali Twierdzę Modlin na Nowogieorgijewsk (Новогеоргиевск).
Militarne znaczenie okolic Modlina dostrzegano już w średniowieczu. W czasach nowożytnych, podczas potopu szwedzkiego w 1655 roku, Mazowsze zorganizowało tu obóz pospolitego ruszenia. W czasach stanisławowskich zauważono potrzebę umocnienia tego obszaru, lecz budowy nie podjęto. Decydujący etap rozwoju nastąpił w epoce napoleońskiej od 1806 roku.
W pierwszych latach po 1815 roku, w okresie Królestwa Polskiego pod zwierzchnictwem rosyjskim, twierdza była obsadzona przez nieliczne oddziały wojsk polskich i rosyjskich. Mimo licznych planów, nie podejmowano wówczas większych działań budowlanych mających na celu rozbudowę fortyfikacji. Zaniechano nawet konserwacji ziemno-drewnianych umocnień, która zaczęły popadać w ruinę. Sytuacja zmieniła się podczas powstania listopadowego w latach 1830–1831.
W latach 1883–1915 Twierdza Modlin przeszła istotną rozbudowę, która przekształciła ją w nowoczesną twierdzę fortową, dostosowaną do wymogów rozwijającej się sztuki fortyfikacyjnej końca XIX i początku XX wieku. Po wcześniejszych etapach rozbudowy i modernizacji fortyfikacji bastionowych i poligonalnych, rosyjskie dowództwo podjęło decyzję o budowie rozległego pierścienia fortów ziemno-ceglanych, które miały znacznie zwiększyć obszar twierdzy i jej możliwości obronne.
Latem 1915 roku, Twierdza Modlin znana wtedy jako Nowogeorgiewsk (ros. Новогеоргиевская крепость), była jednym z najważniejszych punktów obronnych Imperium Rosyjskiego na zachodnich rubieżach, przeznaczona do długotrwałej obrony. Jednak jej losy podczas I wojny światowej potoczyły się bardzo szybko i zgoła odmiennie od planów.