A Mosoni-Duna és a Rába találkozásánál emelkedő Káptalan-dombon - felismerve a hely stratégiai jelentőségét - már a rómaiak is erődöt építettek, Arrabona néven.

Ezen a helyen hozta létre I. (Szent) István király az egyik püspökséget is, egyben itt kapott helyet a világi szervezet, a királyi ispánság központja is. Az első középkori erődítmény fából és földtöltésből épült a korabeli szokásoknak megfelelően. Az 1241-42-es tatárjárást követő helyreállítás során - a tapasztalatok felhasználásával - már kőből készült vár építésének szükségessége merült fel. Erre végül a 14. század első harmadában került sor. Ez időben Károly Róbert törvénytelen fia, Kálmán volt a győri püspök, aki palotáját kőfallal, és vizesárokkal öveztette körül, létrehozva a későbbi Püspökvár korai magját.

Miután Buda 1541-ben török kézre került, és a hódítók a Dunántúlon is rohamos terjeszkedésbe kezdtek, a birodalmi fővárost védő Győr hadászati jelentősége megnövekedett. Ezért a bécsi hadvezetés elsőrendű fontosságot tulajdonított annak, hogy mielőbb elkezdődjenek a megfelelő bővítések, átalakítások. A munkálatok során itáliai hadmérnökök tervei alapján hatalmas új-olaszbástyákkal megerősített korszerű erődítményt építettek, és jelentős létszámú helyőrséget telepítettek falai közé.

Az erődítmény birtoklásának fontosságát azonban a törökök is felismerték. Szinán nagyvezir 1594-ben vette ostrom alá, és miután sikerült a felmentő sereget elűznie, egyhónapos ostrom után a helyőrség feladta a várat. A bécsi Haditanács Ferdinand Hardegg gróf várparancsnokot Győr elvesztése miatt lefejeztette. Az Oszmán Birodalom katonái azonban csak négy évig birtokolhatták az erősséget. 1598-ban a Pálffy Miklós és Adolf Schwarzenberg által vezetett hadak merész haditettel berobbantották a várkaput és visszafoglalták.

Győr később sikeresen ellenállt Kara Musztafa nagyvezir ostromának 1683-ban, és a Rákóczi-szabadságharc alatt is császári kézben maradt. A Napóleon vezette francia hadak 1809-ben elfoglalták, miután a közelben vereséget mértek az elavult harcmodort képviselő és eleve létszámhátrányban lévő magyar nemesi felkelőkre. A békekötés után a térséget elhagyó franciák a vár erődítéseit felrobbantották, miáltal katonai szerepe megszűnt.

A védművek szinte teljesen megsemmisültek, a megmaradt építőanyagot a lakosság hasznosította, egyedül a középkori Püspökvárat védelmező Kastély-bástya idézi fel napjainkban a győri végvár egykori jelentőségét.