La fortezza spagnola è una fortificazione costiera situata in posizione dominante all'interno dell'abitato di Porto Santo Stefano, capoluogo del comune di Monte Argentario. Il complesso venne costruito dagli Spagnoli tra la fine del XVI e gli inizi del XVII secolo, dopo che Porto Santo Stefano entrò a far parte dello Stato dei Presidi. Il luogo scelto per la costruzione della struttura fortificata difensiva era già stato scelto dai Senesi per la realizzazione della torre di Santo Stefano durante il XV secolo.

Della preesistente torre furono utilizzati alcuni materiali edilizi dopo la sua demolizione voluta dagli Spagnoli perché non ritenuta all'altezza del più efficiente sistema difensivo costiero in fase di realizzazione. I lavori di costruzione del complesso difensivo andarono tuttavia avanti molto a rilento, terminando soltanto nel 1636 con alcune modifiche migliorative apportate dopo l'elaborazione di un successivo progetto migliorativo dell'ingegnere militare Pedro Álvarez. La fortificazione svolse efficacemente per secoli le sue funzioni difensive, riuscendo in varie circostanze a resistere e a respingere attacchi ed incursioni nemiche provenienti dal mare.

All'inizio del XIX secolo i francesi potenziarono la struttura difensiva per resistere ad eventuali assalti di navi britanniche durante il periodo napoleonico. In seguito, l'intero territorio entrò a far parte del granducato di Toscana e i Lorena effettuarono alcuni interventi di restauro delle pavimentazioni. Dopo l'unità d'Italia, la fortezza continuò a svolgere le funzioni militari divenendo un presidio strategico durante la prima guerra mondiale, mentre nel dopoguerra della seconda guerra mondiale furono aggiunti i due corpi di fabbrica sulla terrazza più elevata per ospitare temporaneamente gli uffici comunali a seguito dei pesanti bombardamenti che avevano interessato l'intero abitato.

Una serie di restauri portati avanti nella seconda metà del XX secolo hanno permesso di riportare l'intero complesso agli antichi splendori, e dal 1997 è adibito a complesso museale con l'inaugurazione di mostre su argomenti del territorio.

La fortezza spagnola di Porto Santo Stefano si presenta come un imponente complesso che si sviluppa a pianta quadrangolare, con imponenti basamenti a scarpa che nella parte alta culminano con un coronamento di mensole sporgenti che racchiudono altrettante caditoie, ove trova appoggio il parapetto che delimita le terrazze sommitali: tale coronamento ricorda negli elementi stilistici quello che caratterizza anche la torre di Buranaccio.

La fortificazione è costituita da due corpi di fabbrica addossati tra loro, con quello di altezza minore che si articola sul lato rivolto verso il mare.

Le pareti esterne presentano alcuni tratti rivestiti in pietra (prevalentemente agli angoli) ed altri in intonaco scialbato, con numerose feritoie che si aprono a varie altezze. L'accesso al complesso avviene sul lato rivolto verso terra, ove una porta d'ingresso si apre al livello superiore, preceduta da una lunga e caratteristica rampa di scale esterna che termina con un ponte che ha sostituito il perduto ponte levatoio ligneo originario. Una serie di camminatoi, protetti da cortine murarie, collegano le varie parti della fortezza, tra i quali una serie di rampe di scale coperte che conducono alla terrazza più elevata, ove furono costruiti i due fabbricati posticci per ospitare la sede e gli uffici comunali dopo la seconda guerra mondiale. Originariamente, la parte sommitale era caratterizzata dalla presenza di una serie di garitte purtroppo perdute.

Nella parte interna corrispondente al basamento a scarpa vi erano le cisterne che garantivano grandi depositi di acqua, mentre ai livelli superiori si trovavano gli spazi adibiti per gli alloggi delle sentinelle.