Le port militaire est créé dès l'établissement de l'arsenal en 1666. En 1704, une carte levée par Claude Masse montre l'emprise du port militaire occupant la rive droite de la Charente sur une distance d'environ deux kilomètres depuis la vieille forme au nord. A cette époque, les parties réservées au commerce et à la Marine sont confondues : le chenal de la Cloche est utilisé par les négociants qui possèdent des magasins sur sa rive gauche et, plus au nord, le chenal des vivres permet le déchargement des denrées pour la Marine et également pour la ville. En dehors de ces chenaux, les navires de commerce n'ont pas l'autorisation de s'amarrer sur les pontons ou sur les vaisseaux désarmés du port militaire.
A partir de 1776, le chenal de la Cloche n'est plus dévolu qu'à la Marine ; il sert au transport à l'intérieur de l'arsenal. Le chenal des vivres prend le nom "Port marchand", tandis que la Cabane-Carrée devient port de commerce et de construction de bateaux pour les négociants.
Il n'y a pas de quais construits et les navires sont amarrés sur des pontons ou des vaisseaux désarmés ; en 1679, 18 pontons sont en service. L'aménagement de treize cales et de trois formes de radoub, entre la fin du 17e siècle et les années 1860, permet d'achever ou de réparer les vaisseaux. Des cales couvertes, dont le toit est soutenu par des poteaux en bois, sont conçues vers 1776 par l'ingénieur Mathieu ; elles permettent de travailler à l'abri des intempéries et protègent les bateaux en construction.
Pour sortir du port, les navires sont tirés par des cordes, "à la cordelle", jusqu'à la rade de l'île d'Aix. A partir des années 1830, des remorqueurs à vapeur sont utilisés pour descendre et remonter la rivière, ce qui atténue l'inconvénient majeur du port de se situer aussi loin de la rade ; une seule marée est nécessaire contre trois ou quatre pour la cordelle.
Un plan de la ville et du port en 1845 montre quinze cales de construction aménagées dans le port.
Le chenal de la Cloche est agrandi et transformé en bassin d'échouage à la fin des années 1880, tandis que la fosse aux mâts de l'avant-garde devient un bassin de torpilleurs. Dans les années 1900, tout trafic maritime est encore interrompu la nuit, entre le coup de retraite et le coup de canon de diane. Ce qui cause un préjudice au trafic maritime qui traverse nécessairement le port militaire et qui est déjà parfois gêné par les mouvements des bateaux de guerre.
Actuellement, le chemin de Charente permet de découvrir les traces de l'ancien port militaire dont, notamment, un grand ponton qui servait à la desserte du magasin général.