Có sự gắn kết giữa Namhansanseong với Onjo, người sáng lập ra Bách Tế. Năm 672, một pháo đài được gọi là Jujangseong (Hanja:昼长城) được xây dựng trên rìa phía tây của núi Namhan để bảo vệ Silla trước Nhà Đường. Sau đó, pháo đài được đổi tên thành Iljangseong (Hanja:日长城). Vua Cao Ly sau đó đã sửa chữa nó như một tiền đồn phòng thủ cho Gwangju.

Hầu hết các pháo đài tồn tại đến ngày nay ở Hàn Quốc được xây dựng trong thời kỳ Joseon. Kế hoạch xây dựng pháo đài bắt đầu từ năm 1624, khi Mãn Châu đang đe dọa tới nhà Minh ở Trung Quốc. Vào năm 1636, trong thời gian các cuộc xâm lược lần thứ hai của người Mãn, vua Injo của Joseon đã tị nạn tại pháo đài trong một nỗ lực chống lại sự thống trị của hoàng đế Nhà Thanh Hoàng Thái Cực, sau cuộc xâm lược của người Mãn đầu tiên vào năm 1627. Ông chạy trốn với gia quyến cùng 13.800 binh sĩ đến Namhansanseong. Người Mãn đã không thể để khuất phục được pháo đài, nhưng sau 45 ngày bị bao vây, lương thực thực phẩm cạn kiệt thì cuối cùng nhà vua đã buộc phải đầu hàng. Con trai của ông bị giữ làm con tin. Tượng đài Samjeondo (Hanja:三田渡碑) được xây dựng trên tuyến đường phía nam từ Seoul đến Namhansanseong để đánh dấu sự kiện này.

Sau khi người Mãn rút lui, Namhanseong vẫn bị ảnh hưởng cho đến khi triều đại của vua Sukjong, người đã mở rộng pháo đài và thêm Pongamseong ở góc phía đông bắc khu vực pháo đài vào năm 1686. Hanbongseong sau đó cũng được xây dựng dọc theo sườn núi phía đông của pháo đài vào năm 1693. Lan can bằng gạch màu xám được thêm vào năm 1778, dưới thời trị vì của vua Jeongjo.