Wśród licznych funkcji, jakie Wawel pełnił w dziejach, była także funkcja obronna. Fortyfikacje wzgórza były wielokrotnie rozbudowywane i przebudowywane od wczesnego średniowiecza po lata okupacji hitlerowskiej. Część z nich, jak wzniesione w XIV w. wieże Jordanka i Złodziejska, zatraciły pierwotne funkcje militarne i wtopiły się w bryłę królewskiej rezydencji. Dziś zrąb umocnień wzgórza stanowią dwie średniowieczne baszty – Senatorska i Sandomierska – oraz okalające wzgórze fortyfikacje kleszczowe, wzniesione przez Austriaków w latach 1850-1853 częściowo wzdłuż linii wcześniejszych umocnień średniowiecznych i nowożytnych.
SKOZK przystąpił do finansowania prac w otoczeniu Zamku i Katedry pod koniec lat 90. XX w. Wykonano m.in. przeprofilowanie i umocnienie stoków północnych oraz kompleksową konserwację tzw. muru cegiełkowego, będącego pamiątką ogólnonarodowej akcji zbierania funduszy na odnowę Wawelu po odzyskaniu przez Polskę niepodległości w 1918 r. Po zabezpieczeniu technicznym górotworu w zachodniej części wzgórza ponownie udostępniono do zwiedzania Smoczą Jamę. W 2002 r. w oparciu o przekazy ikonograficzne zrekonstruowano namiotowe zadaszenie nad basztą Senatorską (Lubranką). W dalszej kolejności prace konserwatorskie objęły XV-wieczną basztę Sandomierską, do której zaprojektowano zewnętrzną klatkę schodową, aby umozliwić komunikację nie naruszając sklepień we wnętrzu baszty. Podczas prac przy wschodnim odcinku fortyfikacji odkryto na górnym tarasie relikty renesansowego, królewskiego ogrodu kwaterowego, który odtworzono. W 2003 r. zrekonstruowano monumentalne, wiodące do ogrodu schody przed wschodnią elewacją zamku. W 2004 roku rozpoczęły się zakrojone na szeroką skalę prace przy fortyfikacjach: tzw. murach kleszczowych oraz murach obwodowych Wawelu od strony ul. Bernardyńskiej. Trwały one do roku 2008. W ich toku konserwatorzy borykali się z problemem wewnętrznej izolacji murów, w wielu miejscach dotykających bezpośrednio skały, na której stoją zabudowania Wawelu.
Dopełnieniem prac przy fortyfikacjach wawelskich będzie zaplanowane na najbliższe lata przez Miasto Kraków uporządkowanie stoków wzgórza, obejmujące m.in. przywrócenie historycznych profili nasypów ziemnych, uporządkowanie drzewostanu i obiektów małej architektury oraz obniżenie do historycznego poziomu ulicy Podzamcze, podniesionej w okresie drugiej wojny światowej.