Для снабжения защитников крепости водой на случай осады, а также для подвоза строительных материалов во всю длину Заячьего острова был прорыт канал пятиметровой ширины, засыпанный в 1882 году.
Постепенно начал формироваться архитектурный ансамбль крепости. Первые сооружения внутри крепости, естественно, носили военный характер: были построены дома для коменданта и для инженерной команды крепости. Позже Инженерный и Комендантский дома были перестроены, при этом были возведены здание офицерской гауптвахты, в начале XIX века построен артиллерийский цейхгауз, плац-майорский и обер-офицерский дома, в начале XX века – штаб-офицерский флигель.
В 1779–1785 годах северную часть крепости облицовывают гранитом. К этому времени левый берег Невы здесь уже был одет в гранит. По легенде, Екатерина II, выглянув однажды в окно Зимнего дворца возмутилась «простецким видом» крепостных стен и тут же распорядилась привести их в соответствующий вид. Пожелание её, конечно же, выполнили, однако всё, что не видно из кабинетов Зимнего дворца, так и осталось красного цвета.
По проекту Львова в 1784–1787 годах в камень перестраивают Невские ворота, чуть позже – пристань. С середины XIX века здесь стоял катер коменданта крепости, пристань стали называть Комендантской. Под аркой Невских ворот оформлена «Летопись катастрофических наводнений». В ней отмечены наивысшие подъёмы воды в 1752, 1777, 1788, 1824, 1924 и 1975 годах.
У восточной стены Петропавловского собора находится Комендантское клабище. С 1720 по 1914 год здесь похоронили восемнадцать комендантов Петропавловской крепости.
С первых лет существования крепость получила известность как главная политическая тюрьма России. Первые заключенные появились здесь в первой четверти XVIII века. Среди первых узников был царевич Алексей, сын Петра I.
На площади перед Петропавловским собором находится специальный павильон – «Ботный дом», предназначенный для хранения небольшого судна – ботика, на котором Петр I в юности изучал навигационное дело.
Ворота, открывающие крепость с запада, называются Петровские. Петровские ворота – особые ворота для Петербурга. Это главные, парадные, ворота города, его визитная карточка; ворота, открывающие вход в самое сердце. В 1718 году деревянные ворота заменяются каменными. Сюжет барельефа содержит аллегорию на Швецию и Россию. Укреплённый на воротах двуглавый орёл весит чуть более тонны, изготовлен из свинца. В нишах ворот – статуи богинь мудрости и войны.