В Северо-Восточной Руси, сильно пострадавшей от татаро-монгольского нашествия, новых крепостей практически не ставили, а лишь восстанавливали и усиливали старые. Только к середине XIV века Московское и Тверское княжества накопили силы и стали возводить укрепления нового типа. Однако вплоть до XV столетия стены крепостей Северо-Восточной Руси оставались деревянными. Единственное исключение – Московский Кремль, построенный в 1367–1368 годах из тесаного камня-известняка. Теперь в систему укреплений, в основном с напольной стороны, включались и башни, с которых можно было вести фланкирующий огонь вдоль стен, как это было в Старице, Романове, Вышегороде на Протве, Плесе, Галиче-Мерьском. Внутри валов обычно устраивалась срубная дубовая стена с короткими поперечными перерубками, выступающими в тыльную сторону. Усложнение конструкции стен привело к расширению площадки на гребне вала до 8–9 метров. Рвы также стали шире и глубже, их откосы стали укреплять против оползания.
Башни ставили с напольной, наиболее опасной стороны. Назывались они вежами, столпами, кострами и стрельницами. Столпом обычно называли башню, не связанную с крепостными стенами, стоявшую отдельно. Вежами, кострами и стрельницами называли как отдельно стоявшие, так и связанные со стенами башни. Сам термин «башня» появился только в XIV веке. Деревянные башни имели от двух до шести ярусов и высоту в среднем 11–17 метров. Вверху они делались с обломом, выступом, и покрывались кровлей. В Волынском княжестве появляются отдельно стоящие каменные башни. Их ставили с напольной стороны внутри крепости, за стенами, так что, позволяя обстреливать противника, они были прикрыты стеной от камнеметных снарядов. В них обычно находился воевода, руководивший обороной. В XV веке крепости получают большее количество башен. Они выступают за плоскость стены и располагаются главным образом там, где стены меняли свое направление, так что можно было вести вдоль них фланкирующий обстрел подступившего под стены противника. Деревянные башни были прямоугольными или шести- восьмиугольными. Бойницы в башнях располагали веером и были смещены одна относительно другой в разных ярусах. Боковые стенки бойниц иногда делались разной длины: такие косые бойницы позволяли простреливать все пространство перед ними. Бойниц, обращенных внутрь крепости, не делали, и захвативший башню враг не мог бы обстрелять пространство внутри крепости.
Во второстепенных крепостях делаются ворота прежней конструкции с прямым проездом, перпендикулярным валу. В редких случаях, начиная с XII века, отрезки вала, расположенные по сторонам въезда, сдвигали так, что проезд проходил параллельно направлению самих валов, между ними. В XIV–XV веках в важных крепостях начинают устраивать «захабы» – длинные проходы, идущие вдоль крепостной стены к воротам. У входа в захаб делались первые ворота, обычно располагавшиеся под прямым углом к внутренним, главным воротам крепости. Нередко у входа в захаб ставили башню. Сам въезд часто размещали уже не в напольной стене крепости, а в одной из боковых. Ворота располагались в воротной башне, а не между двумя привратными башнями, как это часто делалось на Западе; единственным исключением стала крепость Копорье, в строительстве которой участвовали западные мастера. В надвратных башнях этого времени появляются герсы, опускные решетки, железные, реже деревянные, обшитые железом. Никольская башня Порховской крепости при перестройке 1430 года получила даже три опускных решетки. Мост через ров строился узкий, на сваях, но с XV века делались и каменные арочные мосты. Подъемных мостов на Руси до XV столетия не строили. Кроме ворот, в крепостях часто устраивались потайные вылазы. Для снабжения крепости водой, если не было возможности выкопать колодец или нельзя было устроить проточный канал, соединенный с рекой и проходивший через специальные водяные ворота (а это было опасно, так как осаждающие могли перекрыть канал плотиной), с XV века строились специальные устройства для водоснабжения – тайники. Это был наклонный подземный ход, ведший из крепости вдоль склона холма до того уровня, где можно было вырыть колодец.