A 600 m au sud de l’enceinte urbaine, la citadelle fut conçue pour interdire les accès directs à la ville. Elle vient donc pallier les carences défensives de cette dernière dont l'enceinte fut entièrement modernisée dans le même temps. En 1888, la partie ouest de la citadelle recevra le nom de Quartier Turenne.
En cas de conflit, la place de Langres était destinée à rassembler et soutenir les armées qui auraient pu manœuvrer entre Vosges et Jura. Dans ce cas de figure, les réserves accumulées à l’intérieur de la citadelle devaient ravitailler 18000 hommes et 1000 chevaux pendant six mois.
Les ultimes bastions
Ouvrage bastionné, la citadelle de Langres fut une des ultimes réalisations qu’inspirèrent, trois siècles durant, les préceptes de Vauban et de ses prédécéceurs. Plusieurs fois modifié, le projet définitif lui assigna l’accueil d’un régiment d’infanterie, en temps de paix, soit d’environ 3000 hommes. En cas de conflit, cette véritable ville militaire, autonome, devait approvisionner toute une armée, grâce au stockage de quelque 4 400 000 rations. Dans l’éventualité d’un revers, elle pouvait devenir l’ultime point fortifié capable de ralentir la progression d’une armée ennemie en route vers Paris.
Un manque de main d’œuvre
Dirigés jusqu’en 1850 par le commandant Chauchard, les travaux seront confiés aux troupes du Génie ; leur montant atteindra près de 11 millions de francs, équivalant à 5 millions de journées de terrassiers. A un moment où la mise en place de voies ferrées dans toute la France requérait une main d’œuvre considérable, le chantier souffrit d’une pénurie d’effectifs, à laquelle on voulut remédier par l’appel à près de 500 militaires. En fournissant un rendement inférieur de moitié à celui des civils, le contingent, par manque de motivation, se révéla peu efficace.