Die heute erhaltene Festung ("Cetatea Sorocii") wurde auf Anordnung des Fürsten Petru Rareș, dem Sohn Ștefan cel Mares, von Baumeistern aus Siebenbürgen zwischen 1543 und 1546 errichtet. Neben Soroca sicherten drei weitere Festungen die Ostgrenze Bessarabiens am Dnister: Bender (1538 zur heutigen Form erweitert), Chotyn (seit dem 13. Jahrhundert Steinmauern) und Bilhorod-Dnistrowskyj (Festung Akkerman an der Mündung des Dnister ins Schwarze Meer). Nach der Mitte des 16. Jahrhunderts schwand allmählich die strategische Bedeutung von Soroca. Dennoch spielte im 17. Jahrhundert die Festung bei den Auseinandersetzungen zwischen der Habsburgermonarchie und dem Osmanischen Reich eine Rolle. Beim Pruthfeldzug 1711 hielten die moldauischen Soldaten der Belagerung durch die Osmanischen Truppen stand, bis die anrückenden russischen Truppen unter Peter dem Großen die Belagerung aufhoben. Beim Russisch-Österreichischen Türkenkrieg in den 1730er Jahren geriet die Festung mehrfach unter Beschuss und wurde beschädigt. Über die Angriffe gegen die Festung berichtet der Woiwode und Historiker Dimitrie Cantemir (1673–1723) in seiner Geschichte des Osmanischen Reiches von 1745.