Sultan Suleyman den store klarte imidlertid å innta Kalemegdan i 1521. I den tyrkiske perioden som fulgte og varte i mer en to hundre år, ble det ikke foretatt større utvidelser av festningen. Byområdet foran festningen fikk sitt nåværende tyrkiske navn Kalemegdan (kale = by, megdan = felt, område). Høyden hvor festningen ligger, ble samtidig kalt : åsen for ettertanke. Bare to byggverk er bevart fra den tyrkiske perioden: fontenen utført av Mehmed-pasha Sokolovic (andre halvpart av det sekstende århundre) og Damad Ali-Pashas grav (turbeh) fra det attende århundre.