Међу познатијим затвореницима Тврђаве су били вођа Првог српског устанка Ђорђе Петровић Карађорђе. Он није био у затвору Петроварадинске тврђаве, него је са породицом, као и делом својих следбеника држан у кућном притвору у другим објектима. Он је 3. октобра 1813. године био смештен у Горњу тврђаву и до 22. јануара 1814. године је становао у Официрском павиљону где је био под стално био под присмотром, са ограниченим кретањем и контролом преписке. Међутим, неки други су били у затвору попут Владимира Јовановића и Љубена Каравелова, који су били 1868. године оптужени за учешће у завери убиства кнеза Михаила Обреновића. Један од првих социјалиста у Војводини Васа Пелагић, такође је био заточен у казаматима Петроварадинске тврђавеи новембра 1872. године ухапшен, окован, али је после извесног времена, пуштен и протеран из Угарске. Међу затвореницима у тврђаве крајем XIX века био је и Антун Густав Матош, касније познати хрватски књижевник. Међу затвореницима налазили су се и родољуби који су 1914. године стрељани у тврђавском рову, као жртве беса и освете Аустро-угарске војске. У то време у Тврђави је био затворен и потоњи вођа КПЈ И доживотни председник Југославије Јосип Броз Тито. Као подофицир, Броз је дошао у зиму 1914. године у Тврђаву где је јавно је изнео своје антиратно расположење, признао да је социјалиста и да ће са фронта у Галицији побећи Русима. Када се за ово дознало био је ухапшен и затворен у једној ћелији код Београдске капије, што је до 1993. показивала и спомен плоча која је потом уклоњена са те локације.