Riksdagen i Västerås beslöt 1544 om att förstärka rikets fasta försvar. Anläggandet av Vadstena slott var ett av beslutets konkreta konsekvenser. Syftet var framförallt att ge skydd mot eventuella anfall söderifrån. Byggnadsarbetena sattes påbörjades 1545.
Den befästning som växte fram var rektangulär anläggning. En borggård omgavs på tre sidor av 30 meter breda och 3 meter höga jordvallar, och utanför dessa fanns breda vallgravar. Mot Vättern byggdes en kraftig stenmur som´band samman tre separata stenhus av vilka det mellersta utgjorde ett porthus. Det nåddes via en bro över vallgraven från en smal väg byggd mellan sjön och vallgraven. I de fyra hörnen placerades runda kanontorn i två våningar från vilka man kunde skjuta i alla väderstreck.