Строительство крепостей продолжало играть значительную роль в русской архитектуре XVII в. События начала столетия показали, что нужно было заботиться о безопасности городов, находящихся даже в центре страны, а возобновившееся с середины века расширение границ России на западе, юге и востоке также требовало постройки крепостей для защиты новых владений.
На западе подновлялись и укреплялись существовавшие крепости русской и польской постройки. На юге на засечной черте возникали новые укрепленные города на всем ее протяжении от Нижнего Заволжья до Слободской Украины. В Сибири крепости, рассчитанные на сопротивление незнакомому с огнестрельным оружием местному населению, строились почти исключительно из дерева.
В европейской части страны каменные городские крепости были выстроены в Можайске и в Вязьме. В Ярославле в 1658—1668 гг. строились каменные башни деревоземляных городских укреплений, а вообще каменные крепостные стены все более становились уделом монастырей, где они начали утрачивать оборонительные свойства, приобретая зато большую нарядность.
Повышение мощности осадной артиллерии заставляло отдавать предпочтение земляным валам с бастионами, которые уже с начала XVI в. возводились на западе, а с 1530-х гг. появились и в России. Первыми строителями таких укреплений в России XVII в. были иностранцы, вроде голландского инженера Яна ван Роденбурга, построившего в Ростове в 1630-х гг. сохранившиеся до сих пор земляные валы в виде неправильного многоугольника с девятью бастионами.
Вскоре появились и русские специалисты по постройке таких крепостей, вроде «Уланки горододельца, ученика Яна Корнилова».
На засечной черте и в Сибири строились более архаичные деревянные и деревоземляные укрепления. Чертежи некоторых крепостей засечной черты, сохранявшихся еще в XVIII в., и изображения деревянных крепостей в «Чертежной книге Сибири» С. Ремезова говорят о том, что в XVII в. они следовали старым типам тына с рублеными башнями и двумя ярусами бойниц стен из засыпанных землей городней или тарас с дополнительным ярусом навесных бойниц и более высокими рублеными в лапу шатровыми башнями, квадратными, шести- и восьмиугольными в плане.
Такие башни сохранились в Якутске, одна из которых, надвратная, имеет наружный закрытый балкон, нависающий над воротами, а также в Илимске и в Братском остроге — сейчас в музее села Коломенского под Москвой. Сюда же перевезена и башня ограды Николо-Корельского монастыря — сооружение, наполовину утратившее свои оборонительные свойства. Прорезанный воротами четверик увенчан восьмериком, шатровой крышей и дозорной вышкой. Эта башня не имеет бойниц, а повал на середине высоты восьмерика служит лишь опорой для стропильных ног шатра.
Иногда деревянные рубленые стены делались облегченной конструкции. Так, в стенах города Коротояка на Засечной черте городни были засыпаны землей через одну, а от промежуточных остались лишь лицевые стенки, за которыми стояли пушки. В остроге в Красном Яру, в низовьях Волги, городни были треугольными в плане. Такие стены предназначались для отражения набегов кочевников огнем через многочисленные бойницы.
В XVII в. навесные бойницы на каменных стенах стали применять чаще, чем в XVI в., а у некоторых стен делали и промежуточный, третий ярус бойниц. Таковы стены «нового города» в Кирилловом- Белозерском монастыре, имеющие изнутри два яруса ходов на аркадах. Кроме того, здесь и в башнях Спасо-Прилуцкого монастыря близ Вологды каменные дозорные вышки опираются на восьмигранные «столпы», стоящие посередине башни.
XVII век знал ворота с фланкирующими башнями, свойственные Ростову и Верхнему Поволжью. Наконец, в XVII в. появились каменные шатры крепостных башен, возводимые одновременно с ними или надстраиваемые над старыми башнями. Спасская башня, главный въезд Кремля, первой получила новый верх в 1624—1625 гг., одновременно с устройством английским механиком X. Галовеем новых часов для нее.
Вместо зубцов появилась легкая аркада, окружающая двухъярусный верх, четырехгранный внизу и восьмигранный вверху, с открытыми пролетами звона и стройным шатром. В нарядном убранстве верха старые мотивы, вроде килевидных завершений арок, сочетались с фиалами, ордером и статуями.
Остальные башни Кремля получили свои верхи в 1670—1680-х гг.: Троицкая — подобный верху Спасской башни, Боровицкая — похожий на шатровую колокольню, а остальные башни — четырех- и восьмигранные шатры с дозорными вышками, причем их зубцы были заменены невысокими парапетами с ширинками.
Много нового внес XVII век в декорировку каменных крепостных стен и башен. Даже в суровых башнях Кириллова-Белозерского монастыря дозорные вышки украшены полуколонками и ширинками с изразцами, а Вологодская башня расчленена лопатками и горизонтальными тягами.
В башнях Иосифова-Волоколамского монастыря поливные изразцы заполняют поля ширинок или расположены группами на основной части башен. Основания шатров украшены полуколонками, а нижняя часть Петровской башни обработана декоративными арочками, опирающимися на тонкие колонки и консоли.
Такими же арочками украшены некоторые башни Спасо-Прилуцкого монастыря, а в Суздальском Спасо-Евфимиевом монастыре стены надвратной башни конца XVII в. украшены поясами ширинок, рустовкой углов и наличниками бойниц, образующими в верхнем ярусе узорный пояс, венчающий здание.