Летичевская крепость существует в качестве оборонного сооружения с начала XIII века – самое раннее упоминание о ней, на которое ориентируются историки, определяя и возраст самого Летичева, относится к 1210-му году. Крепостные стены тогда были выполнены из дерева. Полноценный замок здесь появился несколько позже – полтора века спустя, благодаря литовской знати, а точнее – в 1362 году.
Через неполных сто лет Летичев становится собственностью Речи Посполитой. Впрочем, литовская сторона так и не отпустила своё подольское владение по-настоящему и еще несколько столетий поляки и литовцы с переменным успехом воевали за эти земли. К пятнадцатому веку ослабленные дрязгами пограничной войны подольчане встретились лицом к лицу с новой напастью – сюда стали регулярно совершать свои набеги османские турки и крымские татары.
Возможно, именно это дало толчок к тому, чтобы сделать Летичев менее уязвимым и более пригодным к обороне: к 1579-му году здесь началось строительство каменной крепости. Этим Летичев обязан небезызвестному аристократу Яну Потоцкому. Зарисовки этого строения сделаны инженером из Франции Гийомом де Бопланом, на них изображено строение с четырьмя углами, в состав которого входили круглые башни. Фортеция строилась по классической европейской схеме, со рвом вокруг крепостных стен (вода в ров поступала из соседней речки под названием Волк, впадающей ниже по течению в Южный Буг). Для тогдашнего Подолья такое строение было единственным в своем роде. который наполнялся водой из реки Волк (она впадает в Южный Буг). В начале XVII века в Летичеве на подворье замка начал строиться католический монастырь, предназначенный для монахов-доминиканцев. Кроме доминиканского монастыря Летичев имеет еще и такую достопримечательность, как могила знаменитого повстанца Устима Кармелюка – в городе установлен памятник этому народному герою. Среди известных людей, посещавших Летичевскую крепость, значатся такие имена, как Тарас Шевченко и Лев Толстой.
В 2000 году, на заре нового тысячелетия, была проведена комплексная реставрация замка в Летичеве.