Първото селище, построено на този исторически хълм, датира от късния халколит (4200 г.пр.Хр.). През 1187г., когато Търново е провъзгласено официално за столица на Второто българско царство, Царевец е превърнат в нейно главно укрепление и аристократичен квартал. Повече от 200 години градът бил център на политическия, стопанския и културния живот на българската държава, а също и най-непревземаемата крепост. През Средновековието укрепеният хълм Царевец бил гъсто застроен. На него били изградени Дворецът на българските царе, Патриаршията, 4 манастирски комплекса, 22 църкви и над 370 жилищни и стопански постройки. Жилищата образували няколко квартала, всеки от които със своя църква. Дворецът бил разположен в централната част на крепостта, на площ от 4 872кв.м. Той представлявал затворен комплекс, ограден с крепостна стена. Дворцовите постройки били оформени около обширен вътрешен двор, в средата на който се издигала църквата "Св.Петка".  Дворецът просъществувал по време на целия двувековен период на възстановената българска държава. При падането на Търново под турско робство на 17 юли 1393 г. той бил опожарен и разрушен. Патриаршията се издигала на най-високото място на хълма и заемала площ от около 3 000 кв.м. Тя също била самостоятелна крепост. Патриаршията била разрушена при превземането на Царевец през 1393 г. от войските на султан Баязид І.