1854年（嘉永7年）日本与美国签订“神奈川条约”（又名：日美和亲条约）中决议开放北海道箱馆港口，为了增加防卫能力以及解决官方行政中心的设立问题，由德川幕府的征夷大将军下令建造五棱郭。

五棱郭是由当代知名的荷兰军事学者武田斐三郎所设计，于1857年开始动工建造，历经八年多的时间，终于在1866年建造完成。当时的战争已经多数使用大炮，所以采用了欧洲棱堡样式的西洋要塞建筑方式设计，并且以5个V字状打造成星型的型态建造。

戊辰战争
 
五棱郭附近卫星图片(NASA)五棱郭当时的建造目的最主要是因为开放港口，所以需要减轻外国侵略的威胁。不过威胁的情况并不严重，后来建造的目的渐渐的演变成为了建立国家的威信。同时也因为经费不足的关系，大幅度的缩小了原本设计的样式，连半月形的堡垒也只造了一处而已。后来爆发戊辰战争，五棱郭成为最终战场，导致大部份建物损毁，成为函馆五棱郭唯一主要战役是内战。1872年（明治4年）之后拆除了原本的奉行所，五棱郭在当时转由陆军省接管，变成要塞与练兵之所。