Son invention au début du XVIe siècle est une réponse au développement de l'artillerie et de l'emploi des mines. On attribue les premiers essais de construction de fortifications bastionnées à Francesco di Giorgio Martini.
Les premières applications en France peuvent se voir à Navarrenx, alors en Navarre, à Saint-Paul-de-Vence et à Montreuil-sur-Mer dont les remparts ont été construits, le premier, à partir de 1540 sur les plans de Fabricio Siciliano et le second, en 1544, sur ceux de Jean de Renaud de Saint-Rémy. En 1585, l'ingénieur italien Aurelio Pasini fit ériger des fortifications à Vitry-le-François.
Sa forme est pentagonale, avec deux faces vers l'ennemi, deux flancs fournissant les feux de flanquement sur la courtine et la gorge vers le corps de place. Les flancs étaient de deux types, droits ou courbes avec des orillons. Le bastion pouvait être plein et coiffé d'un cavalier, une plateforme surélevée, elle aussi pentagonale, où se positionnait l'artillerie à longue portée. Les bastions alternaient avec des ouvrages avancés, les demi-lunes et tenailles qui croisaient leur feux avec ceux des bastions, dessinant un plan général en étoile. Les angles des bastions étaient souvent équipés d'une échauguette pour les sentinelles du fort.
À son origine, le bastion était lié au corps de la fortification principale et la chute de l'un d'entre eux signifiait le plus souvent la chute du fort. Vauban innova en le transformant en ouvrage détaché, qu'il nomma contre-garde. La tour bastionnée qui le remplaçait sur le corps de place permettait alors de tirer avec de l'artillerie, sur l'arrière du bastion, après sa capture, ce qui rendait la tâche de l'assaillant encore plus compliquée. La gorge des bastions est soit ouverte, fermée ou remparée. Le bastion est plein quand son terre-plein est au niveau des courtines, vide lorsque son terre-plein est en contrebas de ce niveau. Le bastion peut être défendu par plusieurs casemates.
Saint Martin de Ré. Les demi-lunes, îlots triangulaires également entourés par le fossé, une à gauche (43) et une à droite (42), en avant garde. Trois bastions triangulaires (29/30/31), ayant aux extrémités latérales un orillon masquant trois embrasures (dont les canons, invisibles de l'attaquant, balayaient le fossé de leurs boulets et mitraille) relié aux bastions voisins par la courtine.
Avancée de corps de place ménagée sur la contrescarpe derrière un relief de glacis, de hauteur suffisante pour permettre la circulation des défenseurs à l'abri des coups et des vues de l'ennemi. Il peut être coupé de distance en distance par des places d'armes servant aux rassemblements. Cette disposition importante dans le tracé bastionné est toujours présente dans le tracé polygonal.
Il peut être complété par :
Un avant-chemin couvert qui est un ouvrage ménagé sur la contrescarpe derrière un relief de l'avant-glacis.
Une sortie de chemin-couvert qui est une rampe douce aménagée dans le parapet du chemin couvert pour permettre de se rendre à l'extérieur, sur le glacis.
Un chemin couvert avec ses places d'armes, ses traverses et ses escaliers (ou pas de souris).
