Au 14e siècle, une tour est érigée par les comtes de Bourgogne. Après la guerre de Dix ans (1634-1644), le sommet du mont est fortifié, sous le commandement du surintendant des fortifications de Bourgogne, Duchamp, pour protéger la place de Salins en cas de nouvelle d'attaque française. Seul le front sud-ouest est militarisé : une fois le parapet achevé, des casernements et un mur d'enceinte équipé de créneaux et de meurtrières sont bâtis. Ce fort est achevé en 1647. Salins est une place forte stratégique dans le système défensif face au royaume de France.

La conquête du fort par les troupes royales et sa reconstruction

Le fort est conquis une première fois le 20 avril 1668 par les armées de Louis XIV, commandées par le duc du Luxembourg. Mandaté par le roi pour reconstruire les fortifications de Salins, Vauban n'a pas le temps cependant de mener à bien cette entreprise. La signature du traité d'Aix-la-Chapelle en mai 1668 réattribue le comté de Bourgogne (future Franche-Comté) à Charles II, roi d’Espagne. La forteresse est dès lors restaurée et modernisée et une demi-lune est construite en avant d'un parapet érigé en 1638. La paix est éphémère, et un nouveau siège est mené en 1674 par le duc de la Feuillade sur ordre du roi de France. Il débute le 4 juin et le fort est pris dix jours plus tard. Une grande partie des fortifications sont détruites ainsi que les casernes.

Dès la prise de la place de Salins le 21 juin 1674 (capitulation de la ville et des forts), le roi Louis XIV donne l'ordre de reconstruire le fort Saint-André. Vauban s’attèle à la réalisation des plans, reprenant le tracé en quadrilatère des ingénieurs espagnols. Il dessine une citadelle et propose d'élever une nouvelle escarpe avec parapet, de creuser des fossés larges et profonds autour de la plate-forme et de limiter l'accès à un seul point, au sud-ouest avec la construction d'une contrescarpe. La première pierre est posée le 18 octobre 1674 par l’Intendant Camus de Beaulieu. Les travaux sont dirigés durant plusieurs mois par François de la Motte-Villibert, comte d'Aspremont, ingénieur du roi et gouverneur de Salins, en l’absence de Vauban, envoyé par le roi dans les Flandres. D'aspremont souhaite réaliser des flancs superposés, mais ce projet est abandonné au retour de Vauban en 1675. Le fort est bastionné sur ses ailes sud-ouest et ouest, les autres ailes étant naturellement inattaquables. Vauban renforce le front sud-ouest par une demi-lune avec un pont-levis et corps de garde. Les casernes sont édifiées en 1677 (date portée). Avec la création de la chapelle, le fort devient une paroisse. Il peut accueillir jusqu'à 660 hommes et supporter un siège de 45 jours. Vauban revient en 1679 pour constater la fin des travaux des forts de Salins.

Le fort Saint-André : une prison

Dès 1682, le fort sert de lieu de détention. A l'instar du château de Joux, des prisonniers politiques y sont incarcérés. En 1735, la route y menant est pavée jusqu'alors accessible par des sentiers difficiles et escarpés. Dans un mémoire de M de Cormontaigne (1746) portant sur les fortifications de la ville et des forts, le fort est dit être "le meilleur qu'il y ait en Franche-Comté pour l'aisance de la deffensive". En 1792, des commissaires de la Convention nationale inspectant la frontière du territoire se rendent au fort Saint-André. Lors de leur visite, ils sont rassurés sur son état général, capable de supporter un siège. Les bâtiments compris dans l'enceinte méritent néanmoins des restaurations alors que sont nécessaires la réparation de brèches et de parapets à certains endroits des remparts. Les commissaires approuvent aussi l'approvisionnement en armes du fort. Pendant la Révolution, la citadelle est transformée totalement en prison. Renommé fort égalité, le fort reprend son nom d’origine en 1799. Au cours de la guerre d'Espagne (1808-1814), près de 600 personnes y sont emprisonnées.

Derniers faits d'armes et ultimes améliorations

En 1813, Saint-André est réarmé et accueille une garnison de 120 hommes mais l'invasion des Autrichiens en 1814, le met en péril, le commandant en place (Roudy) déposant les armes en janvier 1815. Quatre grandes brèches sont ouvertes au niveau de la courtine sud-ouest, les portes et parapets détruits et la plupart des bâtiments pillés et saccagés. Le fort échappe à sa destruction totale grâce aux Salinois qui consentent à payer le tribut demandé par les Autrichiens : les notables locaux rachètent les bâtiments pour 4 000 francs. Certaines sources attribuent ce sauvetage au général Marulaz qui noua une relation cordiale avec Jean 1er, prince de Liechtenstein à l’issue, de sa reddition au siège de Besançon. Le fort bénéficie de réparations urgentes, montrant que Vauban s’était bien appuyé sur les tracés de l'ingénieur Duchamp en 1674. Lors du retour de Napoléon Bonaparte au pouvoir en 1815 (appelé communément l'épisode des 100 jours), la 7e coalition (réunissant l'Autriche, la Prusse, le Royaume-Uni, les Russes, l'Espagne, la Suède et des état allemands) envahit Salins et bombarde lourdement le fort Saint-André, qui se rend deux jours plus tard.

Redevenus place forte royale, Salins et ses forts (Saint-André, Bracon et Belin) sont intégrés au plan de défense du Jura voulu par le roi Louis XVIII et dont le général Haxo a la charge. En 1817, la Direction du Génie de Besançon via son Comité des Fortifications rédige un mémoire sur l'état de la place après l'invasion autrichienne. Des trois forts, Saint-André est le moins dégradé mais d’importants travaux sont à prévoir : réparer les brèches présentes sur le front d'attaque, reconstruire les parapets ainsi que l’ensemble des ponts et portes permettant l’accès au fort. Un état des lieux du système défensif du fort met en avant la nécessité de bâtir un ouvrage avancé (une lunette) sur le glacis, à 500 m de là pour empêcher l'ennemi d'installer de l'artillerie. Enfin, seule la poudrière est à l'épreuve de la bombe. Pour y remédier, le lieutenant-colonel en charge du fort propose au Comité du Génie d’établir des casemates le long de la courtine pour y loger une garnison. Ce projet nécessite de démolir le logement de l’aumônier et le bâtiment de la salle d'arme qui seraient transférés à gauche de la caserne appelée V. Les murs pignons des casernes seraient davantage défendus en les épaississant et en les voûtant. Le comité décide le 19 juillet 1825 d'ajourner indéfiniment l’exécution de la lunette projetée en avant du fort. En 1828, le chef de bataillon du Génie en chef De Rochelle, estime le fort et ses bâtiments en bon état et prêts à résister à des assauts ennemis. Mais en 1843, le grand arceau du mur d'enceinte (façade est des remparts) menace ruine de même que le pilier qui le soutient. Le capitaine chef du Génie, Chavelet, propose le 26 février 1844 de re-maçonner le milieu du pilier et la voûte de l'arceau.

Les multiples restaurations n’empêchent pas le site de redevenir un lieu de détention en 1851, d'autant que le fort n'est pas entretenu sous le second Empire. Il résiste au siège des prussiens en 1871, tenant jusqu’à la signature de l'armistice (28 janvier). Son ultime amélioration est la construction de trois salles casematées le long de la courtine (intérieur du fort), équipées de cheminées d'aérations. Malgré l'acte de bravoure de 1871, le déclassement du fort intervient en 1889. A cette période, il prit le nom de Fort Préval en référence à deux généraux salinois portant le même nom. Le site conserve une garnison jusqu'en 1919.

Le fort au 20e siècle

En mai 1922, le fort est acheté par la ville de Salins au service du Domaine (dépendant de l’État). Sa première reconnaissance historique intervient la même année : il figure parmi les Sites et monuments naturels de caractère historique. La ville, ne pouvant assurer l'entretien des lieux, décide de le louer par un bail emphytéotique de 99 ans. Un premier bail semble être accordé à la Société anonyme des Eaux minérales en décembre 1922, bail repris par l'armée qui souhaite y organiser un centre de vacance. Il accueille des colonies de vacance à partir de 1924, et à nouveau à partir de 1953, en tant que centre de colonie pour l'Action Sociale des forces armées. Ces colonies sont interrompues avec l’occupation du fort par le service de Santé de l'Armée française (de septembre 1939 à juin 1940) puis par celle des forces allemandes. Cette période est marquée par une forte dégradation des bâtiments, avec notamment un incendie le 13 février 1942. Le site est dans un état de délabrement avancé après l’occupation allemande : le pont (de la porte monumentale) est en toujours en place mais les portes métalliques ont été découpées au niveau des gonds et la seconde porte, en chêne, arrachée est à terre. L'ensemble des bâtiments sont à l'abandon et celui du Gouverneur qui a subi l'incendie est dans un piètre état (Il abritait la chambre historique dit "chambre Vauban").

En 1960, un poste de relais (construction de 10m2) est installé a proximité de la chapelle et un mât aérien est fixé sur le toit de l'édifice. Vers 1974, des campagnes de restauration sont menées pour consolider les remparts longeant l'accès au fort et à l'est, derrière la chapelle.

Le fort est classé Monument historique le 5 juillet 1993. Actuellement, les locataires (bail emphytéotique de la mairie) en rénovent et consolident les parties détériorées, afin de rendre le site accessible au public.