清初也很注重火器的制造和使用。为适应作战需要，以自制的红衣炮和明朝降将孔有德等所带过来的火炮编成独立的炮军。在统一全国的战争中，红衣炮成了攻城的主要兵器。康熙十二年（1673）平三藩之乱时，因南方多山，乃侧重发展轻炮。此后，二三百公斤以上的重炮，主要用在城寨守备。火器的产量，以康熙时最多。根据清《文献通考》记载，从公元1674年到1721年，清廷中央共造大小铜铁炮900门。康熙晚年，天下已定，清廷的战略思想已逐步从打天下转向坐天下，民族压迫政策抬头，开始把重点放在防止汉人起兵反清上。因此，重新强调“骑射乃满洲之根本”，对火器的研制和生产，严加控制和严禁私藏、私制。就是对各省绿营也只准使用陈旧低劣的火器，把精良的火器一律掌握在八旗兵手中。同时，对前代研制兵器的书籍，如《武经总要》、《武备志》等也列为禁书。这就使清代火器的发展逐渐陷入停滞落后的处境。17世纪到18世纪，正是欧洲资本主义国家生产力蓬勃发展的时期，科学在军事上的应用大大促进了火器的发展。使用撞针击发的线膛后装枪炮已经出现；生铁铸成的实心弹、开花弹已研制成功；火炮的射程、命中精度和杀伤、破坏力都得到很大提高。英、法、西、葡、荷等资本主义国家到处掠夺世界市场，当他们在东方以侵略手段敲开闭关自守的中国大门时，以新式武器装备起来的远洋舰队就成了他们掠夺殖民地的急先锋。在这种情况下，清政府不得不逐步引起对海防的重视，采取改进旧式炮台和增筑新式要塞的措施，并开始从国外引进新式火炮，以加强海防能力。
清代的海防部署
清前期的海防部署由北而南分述如下：
1.东三省海防
奉天沿海，东起鸭绿江口，西到山海关，共有口岸39处。康熙初年，定在金州（今辽宁金县）旅顺口设水师战船（皆木质旧式），归金州副都统督训。旅顺口至凤凰城沿海，有水师二营联络巡哨。
吉林、黑龙江两省，有松花江、黑龙江贯省出海。两省各设水师营巡防。珲春处于图们江下流，是吉林海防要地。
2.直隶海防
直隶的天津、大沽口，是南北运河及永定、大清和子牙等五河的入海处。北连辽东，南接登、莱，为北洋第一海防重镇。顺治初即在大沽口置战船以备海防。雍正四年（1726）于海口芦家嘴创设天津水师营，以守御海口。从天津南门至庆云（今同名），分置守兵25处，扼要防范。道光二十一年（1841），为防英舰北扰，天津海口增驻官兵，建炮台营房，招集团练，修筑土堡。次年增设巡哨兵船，以芦台（今天津市宁河）为北塘（塘沽北）后路，设通永镇标15营驻守。
3.山东海防
山东海岸绵亘，自直隶经山东半岛，屈曲而南，以达江苏，有大小海口200余处。其中威海、烟台和登、莱、青三府皆海防要地。顺治十一年（1654），令苏利为水军都督，驻守碣石（今山东无棣），为山东海防之始。乾隆五十五年（1790），以胶州（今山东胶县）、文登（今山东蓬莱）、即墨等营，兼防海口。以总兵驻登州（今山东蓬莱），统水师3营、战船12艘，修治各海口炮台。道光二十一年（1841），以芝罘岛扼东海之口，拨兵防守。
4.江南海防（包括长江江防及苏北沿海）
江南海防，经长江、吴淞两口，南接浙江海面，其间港口罗列，江阴、吴淞两处，一为长江之关键，一为苏淞之门户，防务尤重。江阴以上，江流深广，外海兵舰仍可溯江而上，深达夔、渝。自狼山（今江苏南通市南，长江北岸）、福山（和狼山隔江相望）至京口（今江苏镇江市）、金陵，炮垒防营，星罗棋布。金陵以上安徽江防也归江苏海防节制。
白海州至长江口段海岸，为以前黄河入海处，泥沙积久，称五条沙，为海岸保障，沙宽水浅，大船不能靠岸。长江口和吴淞口，水深溜大，巨舰可直驶内江，故海口的防务比海岸更重视。
清初平定江南时，分八旗劲旅驻京口，以镇海大将军统之，设水师营（以鸟船装备而成）。顺治十四年，命梁化凤为水军都督，率军万人，驻守崇明、吴淞。又在松江府（今上海市松江县）设提督，驻重兵。康熙六年（1667），以崇明孤悬江口，严禁出海。十四年（1675）设提督统八营驻崇明。上海县当黄浦江之冲，原有墩台17座，以距海较远，又建外塘斥堠。狼山、福山扼长江咽喉，设墩堡戍守。雍正八年（1730），从江苏镇标四营内分兵船二艘拨归福山营，和狼山营会哨。从乾隆至道光，江海清平，防汛皆循旧制。至道光中叶，海警骤起。道光二十一年（1841），以宝山海口为江南要区，屯驻大营，吴淞也增兵，增设壕垒。道光二十二年，令耆英巡阅吴淞、狼山、福山、圃山关（今江苏镇江市东30公里）等处，整顿战船炮械。道光二十三年于江阴鹅鼻嘴筑炮台于江岸南北，并造水师舢板船。道光二十四年因狼山、福山江面太宽，又在江中沙洲修筑炮堤，水师各营增大小战船30余艘。其时所筑炮台，实只堆土为堤，且器械窳旧，布置多甚简陋。
5.浙江海防
钱塘江口以乍浦、澉浦，海宁之洋山，杭州之鳖子门（今浙江萧山东北龛山旁），绍兴之沙门为要地。外海以定海、玉环孤峙大洋为要地。钱塘江以南，岛屿可泊舟师之地甚多，皆以水师会哨、巡防。
康熙二年（1663），于沿海增设墩、堠、台、寨，驻兵警备。不断派钦差大臣、总督、提督巡历各海口。二十九年，命江、浙二省疆臣会勘海面、分界巡哨，以为定制。雍正年间增建沿海海口炮台，增设巡船，教练浙军水师12营。道光二十年（1840），在鳖子门潮神庙江狭处屯兵防守。二十一年，令仿上海土堡之法，凡近海村落，招募团练，筑土堡，互相联络。
6.福建海防
中国沿海各省，自浙洋而北，海滨淤沙多而岛屿少，其海岸径直，故防务重在江海总口，而略于海岸。自浙洋而南，岛屿多而淤沙少，其海岸曲折，故防务既重海口，对巨岛和海岸也并加重视。福建海防，从北起，福州重在闽江口，琅崎岛（今福建长乐东北）、金牌、五花门（今福建福州市东南50公里海中，正当闽江口），皆海防要地。以南海坛岛（今福建平潭岛）为水师重镇所在。兴化府（今福建莆田）重在海滨诸岛，平海（今福建莆田东南海滨）、南日岛，列汛置官，视为重地。泉州重在金门、厦门二岛，远控台、澎，近卫泉、漳，为海防重地。
顺治十七年（1660），为防卫泉、漳，屯兵于镇海（今福建漳州市东南海滨）、高浦（今福建同安县东南）二城。雍正四年（1726），浙闽总督高其倬操练沿海水师，巡视闽省各海口。嘉庆四年（1799），令闽省水师将商船改造成战船80艘，编为两列，分巡本省沿海。道光二十年（1840），命邓廷桢招募练勇，严守澎湖。二十二年，令怡良屯兵福州金牌各要口，并在江中沉船布桩。
康熙二十二年（1683），施琅以水师2万人克台湾，乃置台湾府，戍兵14000人，遂为海外重镇。康熙六十年（1721），清廷在平朱一贵之乱后，以总兵官镇台湾，副将守澎湖。
7.广东海防
广东南境皆濒海，东起潮州（今广东潮安），西至钦州，海岸绵亘，岛屿罗列。雷州半岛向南突出150公里，渡海而南为琼州（今海南省海口市）。广州为珠江入海处，是广东海防要地。康熙五十六年（1717）起开始修建虎门要塞。
从以上各省海防部署看，只不过仅备海盗。康、乾时期虽已开始在珠江口及山东半岛修建炮台，但数量很少，设施也很简陋。到嘉庆年间，广东海警频繁，清廷为抗击西方殖民主义国家的海上侵略，才大量修筑炮台式要塞，但也主要集中在珠江口。鸦片战争以前，清海防情况大体如此。
清代的炮台式要塞
炮台式要塞，由若干按地形配置的炮台组成。它筑有永备工事，担负着长期坚守国防要地，控制重要地域，封锁由国境或海岸通向内地交通要道的任务。因此，配置强有力的守备部队，储备充足的物资，以形成独立的防御体系。
清代炮台式要塞，是在明代海防卫所城池体系的基础上逐步演变而成。以英国为首的殖民主义者，不断向东扩张侵略势力，企图以炮舰政策侵略中国。19世纪三四十年代，欧洲人已最先制成后装线膛枪炮，并逐步装备陆军和海军舰只。这种威力大、射程远和命中精度高的枪炮，为战争带来了破坏性大、杀伤力强、战斗激烈等新特点。而这个新特点又必然促进海防筑垒的变化和发展。明代沿海的以卫所城池体系为主的海防，在新的条件下已不利于守备作战。这是因为城池是个集中的、点式的防御，尽管城池的构筑选择在有利的地形位置，但对周围许多有利于防守的支撑点还是包不进来，对防守仍然十分不利。其次是火炮威力增大，射程更远，以数量众多的火炮攻打点式城池，易于打开缺口而实施突破。因此，清代在嘉庆年间开始在沿海、沿江的设防中，逐渐采取炮台式要塞体系，即以分散配置，降低城墙的高度，增加其厚度来加强防护力。城墙、角楼、战棚等都被低矮的炮台所代替，这就较好地克服了过去城池体系中存在的主要弊病。一个要塞，由若干个具有完善的筑城设施，便于独立作战并能长期坚守的炮台所组成。炮台分散疏开配置在要塞中，便于对付密集的炮火，以提高要塞能力。其次是，各炮台疏散配置的位置，都是选择在能坚守要塞，便于打击敌人，利于伪装和防护安全的最有利的地点。这就给整个要塞的守备作战提供了坚韧和持久作战的条件。再次是，整个要塞中若干个能独立作战的炮台，都在一个地区，形成有屏障、有前沿、有纵深，相互之间参差错落，互成犄角的防御体系，在作战中能集中火力互相支援和掩护，便于兵力机动，火力交叉，多方打击敌人，从而构成一个能发挥整体作战力量的完整体系。这些优点表明，炮台要塞比城池体系有很大的进步。所以，清代的沿海设防，逐步以炮台式要塞取代了卫所城池体系的格局。
清代炮台式要塞，按其任务及作用，有海岛要炮台形式示意图塞、海口要塞、海岸要塞、江防要塞等几种。
海岛要塞 用来固守近海的重要岛屿，掩护海口和海岸的安全。如长山要塞、舟山要塞、澎湖要塞、琼州要塞等。
海口要塞 用来扼制海口，保障海湾、海港的安全。在海岸设防中能起到控制咽喉和发挥锁钥的作用。如虎门要塞、闽安要塞、温州要塞、镇海要塞、吴淞要塞、大沽要塞、营口要塞等。
海岸要塞 用来巩固海岸、海湾和海港的安全，掩护水师支援海岛作战。如廉州要塞、潮州要塞、厦门要塞、福州要塞、乍浦要塞、澉浦要塞、威海要塞、烟台要塞、山海关要塞、北塘要塞、旅顺要塞、大连要塞等。
江防要塞 用来保卫沿江要地，扼制航道，防止敌舰深入内地。如马尾要塞、江阴要塞、镇江要塞、江宁要塞等。
1.炮台式要塞的工程设施
清代炮台式要塞，是由若干个能长期坚守和独立作战的炮台所构成。每个炮台都由炮台、望楼、营房、火药库、演武厅、围墙、堑壕和障碍物等几部分组成。
炮台 炮台是配置火炮打击入侵之敌的骨干阵地。其位置选择在对坚守要塞起主要支撑作用的地点。从地形上说，它应配置在视界开阔、射击方便、能居高临下的险要地点。在一个炮台式工程配套中，应有若干个露天或半掩盖的炮位，各种火炮根据射程和威力，在有利地形上从山顶、山腰和山脚下采取层层配置。对所控制的海面、海口和海岸等部位，都能做到火力集中，炮位疏散，消除死角，减少损失，以达到互相掩护，大量歼灭敌人的目的。在一个要塞中，选择炮台的位置和数量，是根据要塞所担负的任务，要塞地幅的大小，以及守备区域内的地形特点和重要程度等条件，采取有前沿、有纵深，能互相支援，梯次配置各个炮台的措施。炮台中的炮座，配置在山脚下呈弧状的称月台。利用这种炮座射击时，其弹道低伸，只高出海面1～2米，对敌舰船射击时没有死角，能有效地控制水面。另一种称露天炮台，在山腰和山顶构筑，通常配备射程较远，威力较大的火炮，可对山脚下的炮座实施超越射击。炮座掩体多用三合土构筑而成。每个炮掩体都有完整的人员掩蔽部位，储存弹药的位置和互相之间联络交通的沟壕，以适应独立作战的要求。
望楼 望楼是观察敌情的建筑物。为了防止敌人在要塞火力控制之外的地段登陆，迂回要塞的后方，所以也要构筑陆正面的炮台，构成环形防御。望楼通常和台城结合在一起，构筑成炮台的作战指挥结构。台城常构筑在山势险峻的山顶，是一座形状不规则的小城池。城墙周长400～500米，墙高2米，厚0.6米。城墙上每隔一米开设一个射孔，射孔随地势起伏而交错参差，高低不等。整个城池只构筑一座城门，城门高2.5采。距城门外8米处构筑一道护门的挡墙，墙高3米，宽4米，厚0.8米。构筑望楼两座，一座大望楼如马面一般突出城墙之外，高度为层式结构，供观察敌情；一座小望楼设在城内，既供观察，又可以指挥作战。在城门的外侧构筑一座露天炮台，配备大炮一门，主要是用于护城。
火药库 火药库和弹丸库构筑在炮台的后方或侧后方，用隐蔽的暗道和炮台连接。弹药库是半掘开式，采用砖石构筑的卷拱结构，通常不少于三间，其位置应构筑在敌火炮不能直接命中的地方，以保障火药库的安全。
营房和演武厅 营房通常建筑在炮台的附近，在反斜面分散构筑若干栋营房，供守台士兵食宿和休息。为保障营房的安全，可在周围砌筑带有战斗设施的围墙，围墙四角构筑突出的角台（类似马面），以供作战时保卫营房，使营房变成一个能战斗的小据点。演武厅也用砖石砌筑，周围也构筑有围墙掩护。
围墙 围墙是在炮台周围以砖石为材料，砌筑成供步兵打击登陆之敌的连续环形阵地，高2米。它将露天炮台、月台、望楼和营房等，都围合在内，形成一个有机联系的整体，使守备炮台中的炮兵和步兵在作战中既能密切配合，又能合理分工，而互不妨碍。
2、虎门炮台要塞的形成及特点
清代（鸦片战争前）炮台要塞中，最重要、最典型的是广东珠江口的虎门炮台。这里简介一下虎门设防情况及要塞体系的形成，其他炮台要塞体系也就大致可以了解了。
虎门炮台要塞，是扼制珠江出海的南国锁钥，位于广州东南（距广州水路约60公里）珠江流入伶仃洋的出口处。地势十分险要，是保卫广州的主要海防要塞。早在明初洪武、永乐年间，就在今东莞境设南海卫、东莞所，并在南山岛（亦称武山岛、或亚娘鞋岛）上设置烽堠。明万历十七年（1589），又在南山岛建山前寨城，驻军防守。清康熙十九年（1680）山前塞城为海盗所毁，康熙二十五年（1686），在南山东北建虎门寨城。康熙五十六年（1717），开始构筑炮台要塞，当年在上横档岛东侧建横档炮台，在南山岛西侧建南山炮台。嘉庆六年（1801）在沙角西侧建沙角炮台，二十年（1815）在南山炮台北建镇远炮台，同时因横档炮台位置过高，在其东侧山脚下另建新横档炮台，二十二年（1817）又在大虎山岛东南侧建大虎山炮台，道光十年（1830），再在大角东侧建大角山炮台。以上6台组成虎门要塞，共有火炮151门。在加强海防、增筑炮台的同时，还于嘉庆十五年（1810）设广东水师提督，驻于虎门，统帅广东水师和虎门要塞。
道光十四年八月初五日（1834年9月7日），英国派来中国的第一商务监督律劳卑，不按海关规定，不听清军劝阻，率战舰2艘强行闯入珠江口。大角炮台曾发炮警告，未起作用，1小时后英舰驶入横档东侧水道。横档、南山、镇远三炮台发炮阻击，英舰还击，40多分钟后，英舰驶过横档岛，锚泊于横档与大虎山间。初七日（9日）下午，英舰起锚继续深入，横档、镇远、大虎山炮台发炮轰击，英舰一面还击、一面前进，双方炮战仅半小时，英舰即驶过虎口，于初九（11日）进至黄埔江面停泊，直至八月十九日（9月21日）方退出虎门。九月初三（10月5日）道光帝曼宁得到奏报后批示说：“看来炮台俱系虚设，两只夷船，不能击退，可笑可恨！武备废弛，一至如是，无怪外夷轻视也”。当日即下令调曾任太湖水师副将的江南苏松镇总兵、署江南提督关天培为广东水师提督，以加强广东海防。
关天培到职、视察了广东中路海防后，拟制了《查勘虎门扼要筹议增改章程》和《重勘虎门要塞炮台分布示意图虎门炮台筹议节略》等建议书，经呈报道光帝批准后，于次年即扩建了南山炮台，改名威远炮台，在横档岛西侧增建永安炮台，在芦湾增建巩固炮台。三台皆用高厚为33厘米，长166厘米的条石，构筑高4米的台基，改用三合土在台基上筑高2米、厚1.5米的垛墙，以防被敌弹击中后碎石伤人。并将所有火炮射孔，均改为内、外八字形，以扩大射界、缩小被弹面。其他各炮台，也都改为三合土垛墙和八字形射孔。还在大虎岛外暗滩设置桩砦、堆石等水下障碍。道光十九年正月二十五日（1839年3月10日），禁烟钦差大臣林则徐到达广州后，与两广总督邓廷桢对虎门海防又进行了加强：为增大主防线的火力，在威远、镇远两炮台间增筑靖远炮台；为扩大控制的海域，增建了尖沙咀、官涌两炮台；为保障翼侧的安全，增建了新涌、蕉门两炮台，并在各炮台增添或更换了新购买的西洋大铜炮，大铁炮，同时在横档东侧水道架设了两道排链水上障碍。
虎门两岸，群山林立，江心又有小岛罗列，形势险要。从伶仃洋过虎穴再向北，有两山斜峙，东为沙角山，西为大角山，由此入内江，便是第一道门户。续向北进约5.5公里，有上横档岛屹立于江心。在岛的东南方有礁石1处，叫做饭萝排；正南方有小岛1座，叫做下横档。航道至此，分为两支。其西一支航道，在横档岛和西岸芦湾山之间。起初，暗沙较多，通航不便。后来，地形有所变化，轮船可以通航。东一支航道，在东岸南山和横档岛之间，水位较深，轮船主要由此出入。这是第二道门户。由横档再向北约2.5公里，则为大虎山，山的西边为小虎山。可控制狮子洋，轮船通往广州必须经过这里，便是第三道门户。各道门户，越进越狭。根据这种险要地形的形势，再进行层层设防，使虎门成为坚强的海口要塞。
在虎门海口翼侧的新涌和蕉门两处，由于支流旁出，岛屿罗列，虽不是轮船出入的要津，但在不设防的情况下，敌舰就有可能乘隙侵入。特别是敌人在正面突入发生困难时，更有可能从两翼侧窜袭，以行迂回。所以对这两处也必须构筑防御设施。这样，不仅可以保障虎门更为牢固，而且还可迫使敌舰不得不进行正面冲击。
虎门海口外为伶仃洋。从香港入口，在通向虎门的航道上有尖沙咀、官涌等小岛和半岛，在这里构筑防御工事，可以构成拱卫虎门的警戒线。虎门要塞的构筑，可以看出清代炮台要塞体系具有如下特点：
（1）以打击来犯敌舰为主，全面构筑设防。
在整个虎门要塞的设防中，根据守备的作战任务和地形情况，构筑了13处能充分发扬火力的炮台，即：尖沙咀炮台、官涌炮台、沙角炮台、大角炮台、威远炮台、横档炮台、镇远炮台、靖远炮台、巩固炮台、永安炮台、大虎山炮台、新涌炮台和蕉门炮台等。每处炮台都构筑在险要之地，能控扼珠江航道咽喉，能集中火力抗击从伶仃洋来犯的敌舰。在每处炮台的区域内，都构筑有十几门或几十门火炮的工事，分别配置在山脚、山腰和山顶上，达到在火力上高、中、低相结合，相互左右交叉，上下重层。每处火炮工事都有坚固的炮座供火炮向宽大射向实施射击，又能注意到隐蔽和安全。在附近还配置有弹药库和供射手休息的铺房及各设施之间供隐蔽交通的暗道。因此，炮台的构筑在实效上体现了全面的工程配套作法。
（2）阻打结合，加强防阻敌舰船障碍物的构筑。
为降低敌舰船的进攻速度，给火炮创造充分的射击条件，以达到迅速并大量击毁敌舰船的目的，设置了各种水上障碍。
一种是以木排和铁链并用的江中防敌舰船障碍物。如在虎门要塞横档炮台所控制的江面上，此类型的就设置有两道。第一道障碍物是在饭萝排与其南山之间的江面上。第二道障碍物是在上横档与其南山之间的江面上。两道障碍物之间相距300米。铁链的设置方法是，在江两岸掏出石槽，用8000斤的废大炮嵌在石槽内，再在炮身上围上四道铁箍，将四条铁链固定在铁箍上，使两岸的铁链套扣在一起。落在水中的铁链部分，再根据情况相互加强联结，造成较大的障碍阻力。木排障碍是由大圆木制成。方法是先将大圆木截成15米长，每4根合为1小排，夹钉横木两道，再将4小排联成1大排。大排全宽5.3米，顶面和底面又夹钉横木6道，并用30个铁箍将双面横木牢牢地箍在一起，以保证整体的坚固。设置时，将木排放入江中并托起垂入水中的铁链，这样，既保护了铁链障碍，又使江面防敌舰船的障碍设施得到进一步加强。为使木排稳定，又用240副铁锚以棕缆绳将木排锚钉牢固。并在南山脚下两道排链的障碍之间，筑有靖远炮台，配置大威力火炮60门。其射程可达对岸，与对岸横档炮台构成密集交叉的火网，使防舰船的障碍物能与火力密切相结合。
另一种是以木质桩砦形成的障碍物。这种桩砦的构筑和使用方法与现代抗登陆的桩砦是一致的。其设置地点选在炮台火力能有效控制的沙质岸滩上，较浅的水域可设一道，较深的水域可设两三道。设置两道以上时，前后交错成“品”字形。木桩寨的另一种形式是石堆木桩砦。这种障碍物在虎门要塞的大虎山炮台前300米处设置，其作用是防止敌舰船乘大潮时通过。设置的方法是在江滩浅水中，用大石块堆成七星形的石堆，堆高各2.3米。在石堆中砌立明木桩砦，高出石堆约0.7米，以石块将木桩挤砌牢固。根据敌舰宽度，木桩砦不少于3列，并交错配置，使敌舰船不能通过。除此之外，还在一定位置准备沉船障碍。即用船满载大石头，必要时，将船沉入江底阻挡敌舰。
（3）以陆上炮台为骨干，同水上机动作战的舰船与防舰船的障碍物相结合，构成大纵深梯次守备的要塞体系。
虎门要塞设防的重要特点，是以3道防线和警戒线构成了大纵深的守备筑垒。第一道防线由尖沙咀和宫涌两炮台组成，它是虎门要害体系中的警戒和前哨。这两座炮台分别设在小岛和半岛上，当敌人入侵时，首先与敌接触。因此，其迎战作用是以严密的火力打乱敌舰船的队形，挫败敌人的锋芒和锐气，将部分敌舰歼击于近海，并为虎门纵深争取更多的作战准备时间。同时，还能在水师舰船的协同下作战，将进犯之敌拖在海上，破坏和阻止敌人的进攻部署和计划。第一道防线是以沙角和大角等炮台为主构成。沙角位于虎门海口东侧的沙角山上，坐东向西。大角位于虎门海口西南的大角头山，坐西向东。均属敌舰船进犯虎门的必经之地。两座炮台虽因射程近不能以交叉火力威远炮台示意图有效地控制从伶仃洋进入珠江口的海面。但经警戒线打击之后的敌舰窜入海口后，仍能予以一定的打击。第二道防线也是虎门要塞的主防线，是以威远炮台、镇远炮台和横档炮台为主构成。这三座炮台地处纵深之内，成“品”字形互为掎角之势，能有效地控制江面航道。威远炮台在东岸，山高约150米，能俯瞰制江面和各个小岛屿，并能掩护江心的上下横档。上下横档炮台的位置较低，炮台能以低伸火力严密控制江面。镇远炮台在南山西北角，在威远炮台后方，能支援威远炮台和横档炮台。后又增建的靖远炮台，不仅更加强了防线的火力密度，而且可以控制江面的排链，防止敌人破坏。当敌舰进攻第二道防线时，这几座在纵深内的炮台能以多方向重层交叉的火力，给敌以致命打击。这一段江面上，有多道木排铁链组成的障碍物在江中阻截敌舰船。第三道防线主要以大虎山炮台、新涌炮台和蕉门炮台所构成。大虎山炮台在狮子洋外江中心，独当一面，形势险要，炮台建在大虎山脚，坐西北，向东南，正对主要航道。新涌炮台在新涌口亭涉山，坐东北，向西南，能控制内江支流。蕉门炮台在香山县蕉门黄角山，坐西向东，能控制从伶仃洋经虎门以西通狮子洋的航道。这3座炮台从翼侧和后方掩护虎门要塞的安全。
虎门要塞归广东水师提督所属的中营管辖。鸦片战争开始后，平时守兵约有2000人，其中炮兵1300人，步兵600人，还有马兵若干人。战时，根据情况需要增加兵力。
