A fost construită între anii 1715-1738, după planul arhitectului italian Giovanni Morando Visconti, cu trei linii de fortificare: 7 bastioane, legate între ele de curtine, 6 raveline și o contragardă, toate separate de șanțul magistralei. În zona actualei cetăți, în perioada romană, se afla castrul Legiunii a XIII-a Gemina (Apulum) ale cărui ziduri au furnizat material de construcție pentru cetatea medievală (Bălgrad), înglobată la rândul ei în cea bastionară (Carlsburg).

Ansamblul cetății Alba Carolina este compus din trei sisteme de apărare și prezintă caracteristici ale primului și celui de-al doilea sistem Vauban. Corpul principal al cetății este de forma unui heptagon neregulat, cele șapte bastioane conferindu-i o imagine stelată tipică sistemelor de acest gen. Cel mai mare bastion, cu denumirea de Trinitatea , are un blazon încoronat cu câmpuri multiple și frunze de acant.Celelalte bastioane poartă numele de Sfântul Ștefan, Eugeniu de Savoia, Sfântul Mihail, Sfântul Carol, Sfântul Capistrano și Sfânta Elisabeta. Între bastioanele principale și curtinele din a doua linie, se află șanțul interior cu lățimea de 27 de metri. Pe latura estică dinspre oraș unde se află o terasă abruptă, denumită anvelopă, care se prezintă sub forma unor valuri înalte de pământ susținute la bază de un zid scund din cărămidă. Planul cetății a fost trasat în jurul axelor reprezentate de cele 6 porți ,spre est 3 dintre ele, iar spre vest celelalte 3, acestea făcând legătura cu terenul de instrucție al armatei. Statuile și reliefurile aflate pe aceste porți desemnează fapte ale eroilor antici sau războaiele austro- turce.

1. Poarta I este amplasată pe latura de est a cetății, având pe ambele fețe basoreliefuri cu scene din mitologia greacă. La partea superioară se află statuia zeului Marte și a zeiței Venus, acestea fiind flancate de bombarde.

2. Poarta a II-a, dărâmată parțial în 1937 pentru construcția obeliscului, a fost reconstituită ulterior pe baza imaginilor de epocă.

3. Poarta a III-a este cea mai mare și impunătoare din punct de vedere arhitectural, deasupra aflându-se statuia ecvestră a împăratului habsburgic Carol al VI-lea, în timpul căruia s-a construit cetatea.

4. Poarta a IV-a decorată cu elemente sculpturale baroce, este amplasată pe latura de vest a cetății. Aceasta închidea incinta cetății, fiind prevăzută în partea dinspre șanț cu un pod batant din lemn.

5. Poarta a V-a este situată pe latura de vest a fortificației, fiind precedată de un pod de lemn, având arhitectură simplă, fără elemente sculpturale.

6. Poarta a VI-a, aflată în continuarea Porții a V-a, este o poartă simplă cu doi stâlpi, deasupra cărora sunt sculptate ghiulele în momentul exploziei. Prin această poartă au intra, în prima lor vizită la Alba Iulia, Regele Ferdinand I și Regina Maria.

7. Poarta a VII-a se află în partea de nord, facilitând accesul pietonal în șanțul cetății, fiind o poartă simplă, fără sculpturi.

Catedrala Ortodoxă a Încoronării a fost edificată între 1921-1922, aici fiind încoronați suveranii României Mari, Regele Ferdinand I și soția sa, Regina Maria. În naosul lăcașului de cult se află portretele ctitorilor, iar în pronaos, cel al lui Mihai Viteazul.

Museikon, amenajat într-o clădire monument istoric restaurată, găzduiește cea mai valoroasă colecție de icoane românești din Transilvania, carte veche, precum și alte obiecte de cult.

Catedrala Romano-Catolică „Sfântul Mihail” a fost zidită în sec. al XIII-lea pe locul unei biserici mai vechi. Catedrala adăpostește mai multe monumente funerare, printre care, trei sarcofage aparținând familiei de Hunedoara. Un important monument al Renașterii timpurii din Transilvania este capela Lázó, situată pe latura de nord a catedralei.

Palatul Episcopal a fost construit odată cu edificarea catedralei romanice. Palatul a devenit reședință pentru regina Isabella și fiul ei, Ioan Sigismund, principe al Transilvaniei. Astăzi este sediul Arhiepiscopiei Romano-Catolice.

Palatul Princiar situat în partea de sud, lângă Catedrala Romano-Catolică, a fost reședința Principilor Transilvaniei în perioada 1542-1699. În anul 1599, palatul a servit ca reședință a voievodului Mihai Viteazul.

Statuia ecvestră a lui Mihai Viteazul, opera sculptorului Oscar Han, a fost inaugurată cu ocazia sărbătoririi semicentenarului Unirii Transilvaniei cu România, în 28 noiembrie 1968.

Muzeul Național al Unirii a fost utilizat în trecut ca locuință pentru ofițerii habsburgici și familiile lor, fiind construit între anii 1851-1853. Din 1968, această clădire adăpostește colecția istorică a muzeului.

Sala Unirii a îndeplinit inițial rolul de cazinou militar pentru ofițerii austro-ungari. Aici, la 1 decembrie 1918 s-a hotărât și semnat actul unirii Transilvaniei cu România. Pe peretele vestic, se află plăci de marmură cu textele Rezoluției Unirii și a Legii pentru Unirea Transilvaniei, Banatului, Crișanei, Sătmarului și Maramureșului cu România.

Muzeul Principia adăpostește cea mai importantă parte a castrului roman și anume, clădirea comandamentului Legiunii a XIII-a Gemina, locul unde erau păstrate tezaurul și stindardele.

Monumentul Custozza a fost ridicat în memoria soldaților din Regimentului 50 Infanterie, care și-au pierdut viața în bătălia de la Custozza (Italia), când prusacii aliați cu italienii au declarat război austriecilor (Războiul celor 7 săptămâni).

Monumentul Losenau a fost edificat în memoria colonelului austriac Ludovic von Losenau, conducătorul trupelor habsburgice, care și-a pierdut viața în bătălia împotriva armatei maghiară, din timpul Revoluției de la 1848.

Palatul Apor a fost denumit după contele Ștefan Apor, tezaurarul Transilvaniei. Clădirea de factură barocă, se află pe latura de nord a cetății, astăzi fiind sediul rectoratului Universității „1 Decembrie 1918”.

Biblioteca Batthyaneum a fost inițial Biserica Trinitarienilor între anii 1719-1738. Astăzi biblioteca este filială a Bibliotecii Naționale a României, adăpostind aproximativ 18.000 de volume din colecția de cărți vechi, printre care, o parte din Evangheliarul de la Lorsch – „Codex Aureus”. De-a lungul timpului, biblioteca a cuprins și un observator astronomic.

Traseul celor 3 fortificații cuprinde elemente din trei perioade istorice diferite: Poarta de sud a castrului roman, poarta Monetăriei, bastionul sașilor al cetății medievale și platforma de artilerie a fortificației moderne.

„Celula lui Horea” este o celulă simbolică amenajată în memoria conducătorului răscoalei de la 1784-1785. Aceasta se află deasupra porții a III-a a cetății, sub soclul statuii ecvestre a lui Carol al VI-lea.

Obeliscul Horea, Cloșca și Crișan a fost ridicat în 1937, la inițiativa Asociației ASTRA, în amintirea martirilor răscoalei din anii 1784-1785.

Prezent

În prezent cetatea Alba Carolina se bucură de vizita a unui număr de turiști ce se află în creștere de la an la an, aceștia având și ocazia de altfel să achizioționeze diferite suveniruri de la magazinul clădirii.