Ce bastion est l’œuvre du comte d'Aspremont en charge des fortifications d'Auxonne à partir de 1673. Au début des travaux d'amélioration des fortifications de la cité, le front nord de la place est le plus démuni, seulement défendu par la tour du Cygne. L'ingénieur fait élever dans cette zone marécageuse ce bastion, agrandissant de surcroît la superficie du corps de place. Il le protége en y plaçant une contregarde et fait aménager de profonds fossés qui pourront être inondés par les eaux de la Saône grâce à une prise d'eau réalisée au niveau du bastion du Béchaux. D'Aspremont dresse un plan en 1677 sur l'état d'avancement des travaux : le bastion est en cours de construction. En janvier 1679, Vauban reprend la direction du chantier. Il inspecte l'ensemble du corps de place. Le bastion Royal est loin d’être achevé comme le révèle son rapport en février : "Achever en perfection son terre plein et luy faire ses parapets à l’épreuve coe [comme] ceux du Cigne, obfervant des passages aux guérites demesme, faire une batterie en barbe, avec des montées à canon et un corps de garde dans la gorge capable de contenir vingt cinq hommes". Une tenaille semble prévue, installée au flanc gauche du bastion (marquée en vert sur les plans de la du fin 17e siècle, pour dire qu'elle est à réaliser). Un plan d'Antoine Robert, ingénieur des fortifications, en date du 14 novembre 1700, montre que ce projet a finalement été abandonné. Le mur d'enceinte médiéval est démoli en 1759.

En 1820, une poterne (date portée) est construite au saillant du bastion "pour pouvoir communiquer à la contregarde" et un magasin à poudre à l'épreuve est bâti à sa gorge. En 1830, le Génie (direction de Besançon) demande la réparation de la contregarde et le prolongement de sa face droite, elle était totalement revêtue lors de sa construction. En 1859, le Génie préconise uniquement de la relever en terre. Vers 1900, un bâtiment à usage militaire est édifié sur le bastion.

Lors du creusement du bassin du futur port de plaisance en 2010, les travaux ont permis de révéler les fondations de l'ancienne contregarde. Le bastion demeure propriété de l'armée.