Gallo-roomalaisella kaudella perustettu linnoitus on saanut maineensa 3 kilometriä (1,9 mi) pitkästä kaksinkertaisesta ympäröivästä muurista, joita 52 tornia reunustavat. Kaupungin historia on noin 2 500 vuotta, ja siellä ovat asuneet eri aikakausina roomalaiset, visigootit ja ristiretkeläiset. Alussa historiansa se oli gallialainen ratkaisu sitten 3. vuosisadalla jKr, roomalaiset päättivät muuttaa sen linnoitettu kaupunki. Roomalaisten puolustus oli paikallaan vuoteen 333 mennessä, jolloin kaupunkia kuvaillaan castellumiksi. Alkuperäisiä muureja tuki 34-40 tornia, jotka oli sijoitettu 18-30 metrin välein verhoseinää pitkin. Jokainen torni oli suunnitelmaltaan puoliympyrän muotoinen ja noin 14 metriä korkea. Kaupunkiin oli luultavasti 40 pääsisäänkäyntiä.
gallialais-roomalaiset muurit rakennettiin uudelleen Visigoottien miehityksen aikana 500-ja 600-luvuilla, mutta alkuperäinen rakennelma pysyi paikoillaan.
Bernard Aton IV Trencavel, Albin, Nîmesin ja Béziersin varakreivi, aloitti kaupungille kukoistuskauden lukuisine rakennushankkeineen. Tänä aikana Languedociin syntyi uusi katarismina tunnettu lahko. Vuonna 1096 Trencavelin varakreivi antoi luvan Saint-Nazairen basilikan rakentamiseen paavi Urbanus II: n siunauksella. Vuonna 1107 kansalaiset hylkäsivät hänen suvereenisuutensa ja vaativat Barcelonan kreivi Ramon Berenguer III: ta syrjäyttämään hänet. Toulousen kreivin Bertrandin avulla Bernard Aton sai kuitenkin Citén takaisin hallintaansa. Vuonna 1120 puhkesi toinen kapina, mutta Bernard Aton perusti järjestyksen uudelleen muutamaa vuotta myöhemmin. Vuonna 1130 hän aloitti palatsin rakentamisen itselleen ja gallialais-roomalaisten linnoitusten restauroinnin. Carcassonnen Cité ympäröitiin ensimmäistä kertaa täydellisellä linnoituksella.
tähän aikaan kaupungin asukasluku oli suuri, kolmesta neljään tuhatta, mukaan lukien Citén muurien alapuolella sijainneiden kahden siirtokunnan asukkaat: bourg Saint-Vincent pohjoisessa ja Bourg Saint-Michel Narbonin portin eteläpuolella.
vuonna 1208 paavi Innocentius III kehotti pohjoisen paroneja tekemään ristiretken kataareja vastaan, joka alkoi Albigenssien ristiretkestä. Harhaoppisuudesta syytetty Toulousen kreivi ja hänen pääasiallinen vasallinsa, Trencavelin varakreivi, olivat hyökkäyksen pääkohde. Ristiretkeläiset piirittivät Citén 1. elokuuta 1209. Raimond-Roger Trencavel antautui nopeasti 15. elokuuta vastineeksi kansalaisten hengistä. Citétä ympäröivä kaupunki tuhottiin ja asukkaat ajettiin pois. Varakreivi kuoli punatautiin omassa linnassaan 10. marraskuuta 1209.
hänen maansa annettiin Simon de Montfortille, ristiretkeläisten johtajalle. Kun hän kuoli vuonna 1218 Toulousen piirityksessä, hänen poikansa Amaury de Montfort otti Citén haltuunsa, mutta ei kyennyt säilyttämään sitä. Hän luovutti sen Ranskan Ludvig VIII: lle, mutta Toulousen kreivi Raymond VII ja Foixin kreivit liittoutuivat häntä vastaan. Vuonna 1224 Raimond II Trencavel valtasi Citén takaisin. Ludvig VIII aloitti kuitenkin toisen ristiretken vuonna 1226. Siitä lähtien Citéstä tuli kuninkaallinen alue. Seurasi kauhun aika, johon liittyi lukuisia verilöylyjä ja inkvisitio.
vuoden 1226 jälkeen roomalaisten muurien ulkopuolelle lisättiin vielä linnoitusrivi. Kaupunki liitettiin lopullisesti Ranskan kuningaskuntaan vuonna 1247 jKr.se tarjosi vahvan Ranskan rajan Ranskan ja Aragonian kruunun välille. Tänä aikana sisemmät, roomalaiset muurit suurelta osin purettiin ja korvattiin uusilla, kun taas uusia ulkoseiniä vahvistettiin ja laajennettiin etelään. Tämän työn aikana rakennetut uudet tornit olivat pääosin pyöreitä, mutta kaksi nelikulmaisia. Rakentaminen jatkui kuningas Filip IV: n valtakaudelle 1300-luvun alussa.
vuonna 1659 Pyreneiden rauhansopimuksen jälkeen Roussillonin provinssista tuli osa Ranskaa, ja kaupunki menetti sotilaallisen merkityksensä. Linnoituksista luovuttiin ja kaupungista tuli yksi Ranskan taloudellisista keskuksista, joka keskittyi villatekstiiliteollisuuteen.
vuonna 1849 Ranskan hallitus päätti, että kaupungin linnoitukset oli purettava. Paikalliset asukkaat vastustivat päätöstä voimakkaasti. Jean-Pierre Cros-Mayrevieille ja Prosper Mérimée, arvostettu arkeologi ja historioitsija, johtivat kampanjaa linnoituksen säilyttämiseksi historiallisena muistomerkkinä. Hallitus perui myöhemmin päätöksensä ja vuonna 1853 aloitettiin Restaurointityöt. Arkkitehti Eugène Viollet-le-Duc sai tehtäväkseen linnoituksen kunnostamisen. Viollet-le-Ducin työtä arvosteltiin hänen elinaikanaan alueen ilmastoon ja perinteisiin sopimattomaksi. Hänen kuoltuaan vuonna 1879 restaurointityötä jatkoivat hänen oppilaansa Paul Boeswillwald ja myöhemmin arkkitehti Nodet.
linnoitus restauroitiin 1800-luvun lopulla ja vuonna 1997 se lisättiin Unescon maailmanperintöluetteloon. Historiallisen Carcassonnen kaupungin kuva esiintyy paikallisen rugby league-joukkueen tunnuksessa nimellä Carcassonne.