Первое официальное упоминание в документах датируется 1181 г. В летописи Дмитров описывается как мощная укрепленная крепость. Внутри самой крепости высилось несколько зданий — деревянных. Среди них был княжеский двор, жилые здания для мастеров и торговцев, а также (с начала XVI столетия) грандиозный Успенский собор. Сейчас большинство зданий Кремля относится к музею-заповеднику, а перед входом в бывшую крепость стоит памятник ее основателю — князю Юрию Долгорукому.
Дмитровский кремль был разрушен не менее семи раз. Впервые его сожгли по приказу Святослава Всеволодовича в 1181 году. Во второй раз кремль уничтожили в 1238 году при наступлении монголо-татарских войск могущественного Батыя. После этого древний русский город и его крепость покоряли армии под предводительством ордынского царевича Тудана, войска сына грозного Чингисхана – Тохтамыша и военачальника Золотой Орды – Эдигея. В 1373 году кремль пал от рук тверского князя Михаила Александровича.
На территорию кремля можно было попасть через двое ворот — Никольские и Егорьевские. В настоящее время реконструированы Никольские ворота. В конце XIX века в крепостном валу был прорублен третий проход, рядом с которым сейчас стоит памятник Юрию Долгорукому. Ров, окружавший валы, был заполнен водой. Через него были перекинуты подъемные мосты.
Дмитровский кремль имеет яйцевидную в плане форму и обнесен крепостными валами со рвом. Общая длина крепостных валов, созданных в XII-XIII веках, составляет 990 м, их высота — 7-9 м, местами достигая 15 м. В прошлом валы были усилены деревянными стенами и 10 башнями, сожженными в 1610 году войсками Сапеги и Лисовского. В связи с утратой оборонного значения стены Дмитровского кремля не восстанавливались.
В центре Дмитровского кремля возвышается величественный Собор Успения Пресвятой Богородицы. Здание построено в начале XVI века (1509-1523) при князе Юрии Ивановиче, брате Василия III. Большинство историков сходятся во мнении, что в период княжения Петра Дмитриевича, на рубеже XIV-XV веков, здесь мог стоять каменный собор. Об этом свидетельствуют белокаменные подвалы, находящиеся под подклетом существующего ныне собора. Успенский собор много раз перестраивался. В 1932 году древний собор закрыли для верующих и передали музею. В 2003 году храм был возвращен Православной церкви и освящен заново.
Дмитровский Успенский собор напоминает московские Успенский и Архангельский соборы. Иконостас украшен ажурной растительной резьбой конца XVII века. Успенский собор украшают изразцовые рельефы. В тимпанах средних закомар южного и северного фасадов находятся изображения Распятия. На южной стороне собора, у портала, помещен изразцовый рельеф Георгия Победоносца. В 1841 году к собору пристроили паперти в псевдоготическом стиле.
На территории Дмитровского кремля находится тюремная Елизаветинская церковь, построенная в 1898 г. московским архитектором С.К. Родионовым в псевдорусском стиле. Церковь строилась на средства вдовы владельца покровской мануфактуры, Яхромской прядильно-ткацкой фабрики, И.А. Лямина — Елизаветы Семеновны (урожденной Лепешкиной).
