La fortezza di Lourdes è eretta su un picco roccioso che domina la città e l’ingresso delle 7 vallate del Lavedan. Fu residenza principale del Conte di Bigorre (11°-12° secolo), fortezza medievale che passa di mano in mano (13°-16° secolo), prigione reale (17°-18° secolo) ed ha quindi subito nel corso degli anni, numerose trasformazioni: cappelle e porte fortificate romaniche, torrione del 14° secolo, piattaforma per il cannone, ponte levatoio, ecc. Ha costituito una postazione militare di prim’ordine fino al 19° secolo, e resta un testimonianza dell’evoluzione delle fortificazioni della zona dei Pirenei, dal Medioevo all’epoca moderna. Dall’epoca romana sono note solo alcune vestigia in pietra, con funzione di culto: teste e mani di statue funerarie, frammenti d’altare ed iscrizioni.
All’epoca romanica (11°-12°secolo), appartengono gli elementi di base delle pareti e i fianchi della cinta superiore sud-est e sud-ovest. In epoca gotica (13°-15° secolo). Una leggenda accompagna la fama dell’antica fortezza: nell’anno 778, Carlo Magno alla testa al suo esercito, voleva stabilire la sua sede nella fortezza occupata dal Saracino Mirat e dai suoi Mori. Malgrado gli assalti dei Francesi e la carestia, il castello di Lourdes resta imprendibile. Ma ecco che dall’azzurro sorge un’aquila: essa sorvola la Fortezza e lascia cadere ai piedi di Mirat l’enorme trota che aveva nel suo becco. Astuto, il Moro prende la trota e la fa portare a Carlo Magno, per fargli credere che possiede ancora riserve alimentar viene organizzata in tre livelli di difesa successivi: la cinta bassa che circonda la rocca su cui è edificata, il castello e la sua cinta superiore a bastioni e infine il torrione. All’epoca di Fébus, è stata governata da Pierre Arnaud de Béarn, poi da Jean (suo fratello), cugino del principe di Béarn e da 39 mercenari (detti Compagnons de Lourdes) che hanno firmato nel 1379, un accordo con quest’ultimo. L'accordo prevedeva la divisione delle somme di denaro e delle «prese» in natura (vino, grano) prelevati sulla Bigorre in cambio della sua «protezione». Più tardi, in seguito alle guerre di religione (16° secolo) e dei terremoti del 17°secolo, ha subito numerose ristrutturazioni: progetti di Vauban (1685) e modifiche del Genio Militare (1828-1856) che le hanno conferito l'aspetto attuale.
La fortezza consente una vista eccezionale sulla città e sul Santuario e ospita dal 1921 il Museo dei Pirenei (arte e tradizioni popolari e storia dei Pirenei) diviso in 18 sale e spazi esterni aperti tutto l’anno. I temi d’esposizione sviluppati sono: Etnografia (ricostituzione di stanza bigourdane, cucina béarnaise, esposizione di costumi e feste); Scienze naturali e archeologia; Fauna (orso dei Pirenei); Flora; Architettura (ricostruzione di case tipiche); Arti decorative religiose (porcellane, arredi,altari…); Pireneismo.