沃伦要塞和捷列斯波尔要塞是布列斯特要塞的主要屏障，其中捷列斯波尔要塞被建造在布格河的岸边，内中包括许多旧沙俄时代的教堂和修道院，这些建筑物是整个要塞防御工事的重要组成部分。北部的科布林要塞是原来的旧布列斯特城，这里街道密布，有许多早期石头建造的坚固建筑物。
要塞堡垒最重要的防御工事被建造在中心堡垒，在这个中心岛屿堡垒的外侧，由坚固的大约两公里的兵营构成环型营垒，营垒墙壁有两米厚，内含大约五百个炮塔，可以为一万两千人提供必要的粮食和弹药物资。营垒墙壁密布火炮发射口和步枪射击孔，在中心堡垒的中央耸立着由著名建筑设计师古里米设计的圣尼古拉大教堂，该教堂从一八五六年开始修建，历时二十三年建造完毕，不但是中心堡垒最高的建筑物，也是一个异常坚固的火力支撑点。
中心堡垒通过城门和桥梁与其他三个辅助堡垒相连，其中通过布莱特大桥连接北部的科布林要塞，通过捷列斯波尔门和一个巨大的索桥连接着布格河西岸的捷列斯波尔要塞；通过霍尔姆门和一个可开闭的吊桥连接南部的沃伦要塞。
科布林、捷列斯波尔和沃伦要塞环绕着中心堡垒，为中心堡垒提供保护，各个堡垒的外侧都有坚固的城墙环绕，城墙上被建造有许多炮台，而且还辅助建造有很多棱堡，各个要塞四周被运河或河流环绕，只能通过桥梁与外界联系。
在第一次世界大战前，沙皇俄国军队在要塞主体围墙四公里～六公里处还构筑有两层堡垒带。但是在第一次世界大战时期，德军于一九一五年迂回要塞而过，要塞没有发挥任何作用，俄军为了避免堡垒被德军包围则不战而弃，在撤退时俄军将一些重要的防御工事破坏。
一九三九年，苏军重回布列斯特，由于布格河成为界河，以前数公里外的防御工事不属于苏联领土，因此，苏军开始重新加固和修复要塞的主体部分，遗憾的是，修复要塞防御工事的任务被交给了苏联内务人民委员部部队，而苏联内务部按照当时苏联一贯的政策——使用囚犯来进行工作，其效率可想而知。到苏德战争爆发的时候，这个要塞的工事还没有完工，许多应该放置重型火力武器的地方仍然是空空荡荡，造成一些守卫要塞的部队没有重型武器：防空部队没有高射炮，炮兵部队没有大炮，士兵们只能使用轻武器和敌人搏斗。
德国总参谋部在制订巴巴罗萨作战计划的时候，对布列斯特要塞进行了周密的考虑和侦察，根据希特勒的设想，德军入侵苏联的部队将分为三个集团军群，其中中央集团军群的任务是越过布格河，占领明斯克，直指莫斯科。在考虑中央集团军的主攻方向上，德国总参谋部对布列斯特要塞不是没有顾虑。因为中央集团军群配备有古德里安的第二装甲集群，所以布列斯特北部茂密的森林显然不适合坦克的快速推进，而布列斯特南部一眼看不边的普拉特沼泽地带就更不能考虑，只有布列斯特这个咽喉要地才是坦克纵队突破的有利位置。经过德国空军的详细侦察，德军发现苏军在要塞的工事修建工程进展缓慢，而且要塞没有能力阻止要塞外的交通要道，更不可能对要塞北部仅数公里的华沙－莫斯科铁路和布列斯特火车站构成威胁。因此德军制订了用配备重型火力的步兵部队围困和消灭要塞守卫苏军，而装甲部队从要塞北部迂回前进的战术。后来战斗开始的状态表明，德国总参谋部的预见是非常准确的。
德国总参谋部把攻克布列斯特要塞的任务交给了第四十五步兵师，该师的前身是奥地利军队中的第四师，德国和奥地利合并后被德军改为第四十五步兵师，一九三九年波兰战役中，第四十五步兵师配属德军伦斯特元帅指挥的南线集群，在炎热的天气里，十三天徒步行军四百公里，平均每天前进三十公里，而且整个战役中仅有一百五十八人阵亡，给德国总参谋部留下很深的印象。一九四○年法国战役中，第四十五师强渡法国恩河，第一个进入巴黎，立下赫赫战功。一九四一年夏天，这个部队被配属给德军第二装甲集群第十二军，在巴巴罗萨第一天里给予第四十五步兵师的任务就是迅速拿下布列斯特要塞。
照片说明：德军第四十五师徽章
为了让第四十五师顺利而且迅速占领要塞，德国总参谋部制订了强大的火力支援计划，为第四十五步兵师配备了十二个炮兵分队，并从第四化学特种团派来九个六膛火箭炮分队，此外，德军还动用了数门巨大的５５０～６００毫米的大炮，这些大炮能够发射重达数吨的炮弹，是专门为破坏坚固堡垒工事而设计制造的，德国空军也将为进攻堡垒的战斗提供必要的空中火力支援；第十二军属下的第三十四步兵师和第三十一步兵师将从要塞侧翼进行辅助攻击，古德里安指挥的第二装甲集群奉令将为第四十五步兵师提供一切必要的战斗支援。