W cieniu warowni powstała osada, która otrzymała prawa miejskie w 1276 roku (lub 1286) jako Marienburg – od Maryi Panny, patronki zakonu. Miasto rozrastało się wokół jednej ulicy, pośrodku wytyczono rynek, na którym w XIV wieku wybudowano gotycki ratusz. Malbork okalały mury z kilkoma wieżami bramnymi, jednak od zamku oddzielała go tylko fosa i niski mur oporowy– symbolicznie podkreślając całkowitą zależność miasta od twierdzy. Zamek usytuowano w miejscu o bardzo dobrych warunkach obronnych, na półwyspie utworzonym przez Nogat, zamkniętym podmokłą doliną, wykorzystując niewielkie naturalne wzniesienie. Wraz z sukcesami militarnymi zakonu (zajęcie Pomorza Gdańskiego) i niepewną sytuacją w Europie Zachodniej (likwidacja zakonu templariuszy we Francji) zapadła decyzja o przeniesieniu stolicy z Wenecji do Malborka i rozbudowie warowni (1309).
Uformowany w ciągu kilku stuleci zespół obronny Malborka składa się z: Zamku Wysokiego (klasztoru) o formie czworokąta, z charakterystycznymi dla architektury krzyżackiej czterema wieżyczkami, wewnętrznym dziedzińcem, otoczonym przez krużganki i kaplicą w skrzydle północnym; trzyskrzydłowego Zamku Średniego z Wielkim Refektarzem w skrzydle zachodnim (największa sala zamkowa o pięknym sklepieniu palmowym, wspartym na trzech filarach, która mogła pomieścić nawet 400 osób; tu przyjmowano zagraniczne poselstwa i podejmowano ważnych gości), siedzibą wielkiego komtura, szpitalem zakonnym w skrzydle północnym, a także z pomieszczeniami dla gości w skrzydle wschodnim; czterokondygnacyjnego Pałacu Wielkich Mistrzów, w którym ulokowano kancelarię, archiwum, skryptorium, a na najwyższym piętrze reprezentacyjne sale: Letni i Zimowy Refektarz.
Letni Refektarz z dużą liczbą okien i kominkiem jest uznawany za najpiękniejsze malborskie pomieszczenie; przedzamcza, nazywanego Zamkiem Niskim, który mieścił warsztaty, zbrojownie, magazyny, spichlerze, stajnie, obory, szpital i mieszkania dla służby, a także kościół pod wezwaniem św. Wawrzyńca. Po pokoju toruńskim Zamek Niski wzmocniono ziemnymi „wałami Plauena”, z czasem dodając ceglany mur oporowy i basteje.
W XV wieku Malbork był dwukrotnie oblegany przez wojska polskie. Dopiero w 1457 roku za ogromną sumę 190 tys. węgierskich florenów Kazimierz Jagiellończyk wykupił twierdzę z rąk zaciężnego garnizonu. Próba odzyskania warowni nie powiodła się – tym razem wojska polskie skutecznie odparły atak, choć z miasta Krzyżaków usunięto dopiero 3 lata później (stolicą zakonu został Królewiec). Po przyłączeniu Malborka do Polski (1466) zamek stał się rezydencją królów, jednym z największych arsenałów Rzeczypospolitej ze stałą 200-osobową załogą, siedzibą podskarbiego ziem pruskich, malborskiego starosty, przez pewien czas także Komisji Morskiej (admiralicji) i mennicy.