Кремлей было немало: так, в домонгольской Руси насчитывалось около 400 больших и малых городов; от многих из них сейчас остались только круговые земляные валы, на которых в древности и располагались крепостные стены (характерный пример — Рюриково городище — старый центр Новгорода). В те времена дерево было основным материалом для строительства кремлей благодаря скорости возведения, обилию материала, а также сложившимся на протяжении веков плотницким традициям.
В VIII веке была возведена самая ранняя из известных на сегодняшний день каменно-деревянных крепостей — Любшанская крепость близ Старой Ладоги. К числу древнейших каменно-деревянных кремлей относятся также крепость на Труворовом городище под Изборском (IX век) и первый Староладожский кремль (конец IX века, позже полностью перестроен). Отдельные каменные башни, врата и прясла стен появляются также в других городах (Владимире, Киеве, Новгороде, Переяславле): сохранились (правда, весьма далёкие от своего первоначального облика) Золотые ворота Киевского детинца и ворота с тем же названием Владимирского кремля.
Особый вид каменно-деревянных кремлей появляется под влиянием архитектурных традиций Польши и Венгрии в западной и юго-западной Руси. Особенностью их было соседство деревянных стен и башен с так называемыми вежами — стоящими внутри крепости (но поблизости от наиболее уязвимых участков обороны) высокими каменными башнями, которые использовались в том числе и в качестве сторожевых вышек. Такие сооружения были возведены, например, в Холмском, Каменецком, Гродненском кремлях.
Внутри кремлей располагались жизненно важные объекты города, такие как церкви, оружейные склады и мастерские, административное хозяйство. Место для постройки кремля обычно выбиралось на холме, рядом с рекой или другими естественными препятствиями.
Во время эпохи монголо-татарского нашествия многие русские деревянные и каменно-деревянные крепости были взяты и разрушены монголами (сожжены дотла были, например, Козельск и Рязань — городище, ныне известное как Старая Рязань). Многолетнее монголо-татарское иго затормозило развитие отечественного фортификационного зодчества на полторы сотни лет.
Традиции строительства кремлей сохранялись лишь в Новгородской и Псковской землях, не пострадавших от монгольского нашествия. Здесь возводятся не только кремли (Изборский, Порховский), но и — впервые на Руси — крепости, которые были не столько городами в полном смысле этого слова, сколько оборонными сооружениями (Копорье, Орешек, Ям, Корела, Остров, Кобыла). Самой сильной из русских крепостей стал Псковский кремль, которому не было равных на Руси по количеству выдержанных осад.