Projet initié par le marquis de Louvois, alors ministre de la guerre, sa mise en œuvre est confiée à l'ingénieur François Ferry. À la mort de Louvois, Vauban en réduit l'ambition, et limite la construction à une partie de l'ovale envisagé, pour lui donner sa forme définitive de fer à cheval.
Le fort est aménagé au xviiie siècle pour rester en phase avec les progrès de l'armement, notamment en réduisant le nombre d'embrasures à dix, sur les seize initialement construits, et prend sa forme définitive.
Armé de canons puis d'obusiers au xixe siècle, il conserve une garnison et son potentiel militaire.
Classé monument historique depuis le 14 juin 1929, il est sévèrement bombardé pendant la Seconde Guerre mondiale lors de la libération de Marennes le 10 septembre 1944. Racheté à l'Administration centrale des Domaines par la commune de Bourcefranc-le-Chapus, il est entièrement restauré sous la direction de la DRAC dans les années 1960.
Le fort Louvois abrite depuis 1972 le Musée de l'huître ainsi qu'une exposition permanente consacrée à l'histoire du fort, notamment composée des maquettes des fortifications du littoral charentais.
En 2010, lors de la tempête Xynthia, le fort a été inondé (80 cm d'eau) et le pont-levis arraché, comme lors de la tempête de 1999. Le fort a tout de même accueilli plus de 26 000 visiteurs cette année-là
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