Хълмът е обитаван още от III хил. пр. Хр. През V-VII в. н.е. тук се е намирал най-големият град на Византийската империя в провинция Долна Мизия – Зикидева.
През IX в. тук възниква старобългарско селище, което бързо се разраства. Изграждането на крепостната стена, която е реставрирана днес, започва през XII в.
Стената е с дължина 1100 м, дебела на места до 3,40 м и висока над 10 м.В крепостта Царевец се влиза през централния западен вход. Минава се през третата, най-внушителната порта, изцяло възстановена и се навлиза в самата царствена крепост. Улиците, следват извивките на крепостните стени. Южният склон на Царевец е доста стръмен и е бил сравнително слабо заселен. Южната крепостна стена е охранявана от така наречената Балдуинова кула , възстановена през 30-те години на ХХ век по модел на запазената до наши дни кула от средновековната крепост край с.Червен, Русенско. На няколко метра в северна посока, се е намирала Френкисарската порта, втория вход на Царевец, през който се е отивало в квартала на чужденците-търговци. Името на кулата ни припомня времето на Четвъртия кръстоносен поход на рицарите и Балдуин Фландърски, един от водачите на похода, граф на Фландрия и на Ено, който на 14 април 1205 г. в битката при Адрианопол е пленен от цар Калоян. Монаха Алберих от френския манастир “Троа Фонтен”, който също пише хроника на събитията през първата половина на ХІІІ в. дава ценни сведения за историята на българите, пленяването на Балдуин и хвърлянето му в затвора в Търновград. Доведен в старопрестолния град, този рицар, според една стара легенда, става жертва на любовта на българската царица към него и намира смъртта си в кулата, която днес носи неговото име.
Доминиращо място в крепостта заемат дворцовия и патриаршеския комплекс. В Двореца на българските царе живеят средновековните владетели и техните приближени, които чертаят и осъществяват цялостната политика на държавата. Той е най-внушителния и монументален ансъмбъл в столицата, разположен на площ от 2872 кв.м. През периода XII – XIV в. претърпява няколко преустройства. Защитен е от всички страни с мощна крепостна стена и кули. Във вътрешността му са разположени сгради с богато украсени фасади. Тронната палата и личните покои на владетеля са били с великолепен интериор. В Двореца са се намирали канцелариите на царската администрация, както и редица сгради с хранително, хигиенно и стопанско предназначение. В дворцована църква са били положени мощите на най-почитаната от българите светица – св. Петка Търновска. В този храм са погребани някои от българските владетели управлявали през XIV в.
Останалата част от крепостта е плътно застроена. При археологически разкопки са разкрити основите на 470 жилищни постройки, архитектурен комплекс обитаван от високопоставен български аристократ, страноприемница. През столичния период в крепостта са функционирали 23 храма и 4 градски манастира. Техните фасади са били изпълнени в типичния за епохата живописен стил, а вътрешноста им е били покрита с великолепни фрески. Открити са уникални части от златотъкано облекло и златни украшения от периода на Втората българска държава. Сред владетелите, ръководили държавата от Царевец, са царете Асен I, Петър IV, Калоян, Иван Асен II, Иван Александър, Иван Шишман.
Крепостта е имала три входа, които се виждат и днес. Главният вход, който е бил отбраняван от кули, е разположен от запад. Вторият вход е т.нар. Малка порта (Асеновата) и се намира на северозападната крепостна стена. Третият вход – Френкхисарската порта, е в югоизточния край на крепостта.
През 1185 г., след като Търново е провъзгласено за столица на Второто българско царство, Царевец се превръща в нейно главно укрепление и дом за аристокрацията. Повече от 200 години в града кипи политически, икономически и културен живот, което го прави един от най-големите градове в европейския югоизток, а крепостта – най-важната в България. В най-северния край на Царевец се намира издаден към р. Янтра скален нос, който е известен като Лобната скала. През XI – XIV в. от нея в реката са били хвърляни предателите на държавата, а през XVI в. на това място е бил изграден манастир.
Реставрацията на крепостта Царевец започва през 1930 г. и е завършена през 1981 г. по повод честванията на 1300 години от създаването на българската държава.
Днес отлично възстановени са пътят към главния вход с големия портал,внушителните стени и бойни кули, сред които и Балдуиновата.
Архитектурно-музейният резерват „Царевец” е уникално място за среща с миналото на България. Достъпът до всички обекти е улеснен от инфраструктурата, издържана в автентичен за пресъздадената епоха стил. Указателните табели дават допълнителна информация за предназначението и историята на обектите. Посетителите могат да се изкачат до върха на кулата камбанария, откъдето се открива гледка към града.
Уникална атракция е аудиовизуалният спектакъл „Звук и светлина”, който посредством стотици цветни светлини, музика, камбанен звън и лазери представя моменти от българската история.
Обектът е достъпен за туристи целогодишно. В Патриаршеската църква на върха на хълма се продават информационни материали и сувенири.