在1820年(嘉慶24年)的《臺灣里堡圖》上,就標示有「龜心石卡」,表示清代在龜山山頂建有防禦據點,監控整個舊城與左營地區的軍事安全。1940年後龜山被劃入軍事管制區,高雄要塞司令部在山頂安置有127mm加農砲2門、90mm加農砲1門、70mm加農砲2門、47mm戰防砲2門,負責防禦左營軍港的登陸敵軍,兼對空防禦,左營人從此稱龜山為「要塞地」,再也無法上到山頂遊玩賞景。民國38年後,住進舊城內的東萊新村住戶回憶說,龜山要塞地的守軍是陸軍砲兵,山下的守軍是海軍,因為軍種不同經常有爭執,甚至打死人。
除了最高點的大砲臺外,另有露天的戰防砲砲陣地,及環繞旁邊為彈藥防空洞,形成一整座碉堡要塞,另外在北方設有四處機槍堡,防禦接近的敵軍。


