कालिंजर शब्द (कालंजर) का उल्लेख तो प्राचीन पौराणिक ग्रंथों में मिल जाता है किंतु इस दुर्ग का सही सही उद्गम स्रोत अभी अज्ञात ही है। जनश्रुतियों के अनुसार इसकी स्थापना चन्देल वंश के संस्थापक चन्द्र वर्मा ने की थी, हालांकि कुछ इतिहासकारों का मानना है कि इसका निर्माण केदारवर्मन द्बारा द्वितीय-चतुर्थ शताब्दी में करवाया गया था। यह भी माना जाता है कि इसके कुछ द्वारों का निर्माण औरंगज़ेब ने करवाया था।
१६वीं शताब्दी के फारसी इतिहासकार "फ़िरिश्ता" के अनुसार, कालिंजर नामक शहर की स्थापना केदार नामक एक राजा ने ७वीं शताब्दी में की थी लेकिन यह दुर्ग चन्देल शासन से प्रकाश में आया। चन्देल-काल की कथाओं के अनुसार दुर्ग का निर्माण एक चन्देल राजा ने करवाया था।

चन्देल शासकों द्वारा "कालिंजराधिपति" ("कालिंजर के अधिपति") की उपाधि का प्रयोग उनके द्वारा इस दुर्ग को दिये गए महत्त्व को दर्शाता है।

इस दुर्ग की ऐतिहासिक पृष्ठभूमि ढेरों युद्धों एवं आक्रमणों से भरी पड़ी है। विभिन्न राजवंशों के हिन्दू राजाओं तथा मुस्लिम शासकों द्वारा इस दुर्ग पर वर्चस्व प्राप्त करने हेतु बड़े-बड़े आक्रमण हुए हैं, एवं इसी कारण से यह दुर्ग एक शासक से दूसरे के हाथों में चलता चला गया। किन्तु केवल चन्देल शासकों के अलावा, कोई भी राजा इस पर लम्बा शासन नहीं कर पाया।

प्राचीन भारत में कालिंजर का उल्लेख बौद्ध साहित्य में भी बुद्ध के यात्रा वृतांतों में मिलता है। गौतम बुद्ध (५६३-४८० ई॰पू॰) के समय यहाँ चेदि वंश का शासन था। इसके बाद यह मौर्य साम्राज्य के अधिकार में आ गया व विंध्य-आटवीं नाम से विख्यात हुआ।

तत्पश्चात यहाँ शुंग वंश तथा कुछ वर्ष पाण्डुवंशियों का शासन रहा। समुद्रगुप्त की प्रयाग प्रशस्ति में इस क्षेत्र का विन्ध्य आटवीं नाम से उल्लेख है। इसके बाद यह वर्धन साम्राज्य के अन्तर्गत भी रहा। गुर्जर प्रतिहारों के शासन में यह उनके अधिकार में आया तथा नागभट्ट द्वितीय के समय तक रहा। चन्देल शासक उन्हीं के माण्डलिक राजा हुआ करते थे। उस समय के लगभग हरेक ग्रन्थ या अभिलेखों में कालिंजर का उल्लेख मिलता है।

२४९ ई॰ में यहाँ हैहय वंशी कृष्णराज का शासन था। चौथी सदी में यहाँ नागों का शासन स्थापित हुआ, जिन्होंने नीलकंठ महादेव का मन्दिर बनवाया। इसके बाद यहाँ गुप्त वंश का राज स्थापित हुआ।

इसके बाद यह जेजाकभुक्ति (जयशक्ति चन्देल) साम्राज्य के अधीन था। ९वीं से १५वीं शताब्दी तक यहाँ चन्देल शासकों का शासन था। चन्देल राजाओं के शासनकाल में कालिंजर पर महमूद गजनवी, कुतुबुद्दीन ऐबक, शेर शाह सूरी और हुमांयू ने आक्रमण किए लेकिन वे इस दुर्ग को जीतने में असफल रहे।

१०२३ में महमूद गज़नवी ने कालिंजर पर आक्रमण किया और यहाँ की सम्पत्ति लूट कर ले गया, किन्तु किले पर उसका अधिकार नहीं हो पाया था।

मुगल आक्रांता बाबर इतिहास में एकमात्र ऐसा सेनाधिपति रहा, जिसने १५२६ में राजा हसन खां मेवातपति से वापस जाते हुए दुर्ग पर आधिपत्य प्राप्त किया किन्तु वह भी उसे रख नहीं पाया। शेरशाह सूरी महान योद्धा था, किन्तु इस दुर्ग का अधिकार वह भी प्राप्त नहीं कर पाया। इसी दुर्ग के अधिकार हेतु चन्देलों से युद्ध करते हुए २२ मई १५४५ में उसकी उक्का नामक आग्नेयास्त्र (तोप) से निकले गोले के दुर्ग की दीवार से टकराकर वापस सूरी पर गिरकर फटने से उसकी मृत्यु हुई थी। 
१५६९ में अकबर ने यह दुर्ग जीता और बीरबल को उपहारस्वरूप प्रदान किया। बाबर एवं अकबर, आदि के द्वारा इस दुर्ग पर अधिकार करने के लिए किये गए प्रयत्नों के विवरण बाबरनामा, आइने अकबरी, आदि ग्रन्थों में मिलते हैं। बीरबल के बाद इस दुर्ग पर बुंदेल राजा छत्रसाल का अधिकार हो गया।

इसके उपरांत पन्ना के शासक हरदेव शाह ने इस पर अधिकार कर लिया। १८१२ ई॰ में यह दुर्ग अंग्रेज़ों के नियंत्रण में आ गया। ब्रितानी नौकरशाहों ने इस दुर्ग के कई भागों को नष्ट-भ्रष्ट कर दिया। दुर्ग को पहुँचाये गए नुकसान के चिह्न अभी भी इसकी दीवारों एवं अन्दर के खुले प्रांगण में देखे जा सकते हैं।
१८५७ के प्रथम भारतीय स्वतंत्रता संग्राम के समय इस पर एक ब्रितानी टुकड़ी का अधिकार था। भारत की स्वतंत्रता प्राप्ति के साथ ही यह दुर्ग भारत सरकार के नियंत्रण में आ गया।

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