XIX gadsimta sešdesmitajos gados Dinaburgas cietoksnī turpinājās celtniecības darbi.
Dzimtbūšanas atcelšana, 60. - 70. gadu reformas un kapitālisma uzplaukums Krievijas impērijā veicināja strauju Dinaburgas attīstību XIX gadsimta otrajā pusē. Rūpniecības un tirdzniecības izaugsmi būtiski ietekmēja dzelzceļa līniju Rīga - Dinaburga un Pēterburga - Varšava izbūve cauri pilsētai. Dinaburga kļuva par nozīmīgu dzelzceļa mezglu. Veidojās jauni rūpniecības uzņēmumi, kā lielākie jāmin dzelzceļa darbnīcas, ādas apstrādes rūpnīcas, sērkociņu un pogu fabrikas. Dinaburga kļuva par svarīgu tirdzniecības centru Krievijas ziemeļrietumos. Uzplauka pilsētas kultūras dzīve, īpaši pēc tam, kad 1856. gadā tika atklāts pirmais privātais drāmas teātris, kuru nodibināja Dinaburgas cietokšņa inženieris N. Hāgelstroms . Sāka veidoties pilsētas izglītības sistēma, tika dibinātas jaunas mācību iestādes, tai skaitā sieviešu ģimnāzija, kas vēlāk kļuva par lielāko Vitebskas guberņā. Šie procesi notika lielā mērā pateicoties pilsētas galvai N. Dubrovinam.
Ekonomiskais kāpums iespaidoja arī Dinaburgas ārējo veidolu: pilsēta auga un mainījās. No klusa provinciāla miesta, ar vienīgo civilizācijas salu – cietoksni - centrā, tā kļuva par vērienīgu dzelzceļa mezglu, kas sekmēja arī cietokšņa stratēģisko izaugsmi.

Būvējot Pēterburgas - Varšavas dzelzceļa līniju, tika izveidots uzbērums, kas aizsedza skatu no pilsētas puses, tāpēc tika izveidota tā saucamā Varšavas nocietinājumu josla, kura būtiski palielināja cietokšņa austrumpuses aizsargspēju. Tai pašā laikā, uzceļot tiltu pāri Daugavai, savu nozīmi zaudēja cietokšņa priekštilta nocietinājumi.
Ievērojamais vēsturnieks A. Sementovskis 1864. gadā rakstīja: “Pašlaik Dinaburga ne tikai ieņem pirmo vietu savas guberņas apriņķa pilsētu vidū, bet pat neatpaliek ēku skaistuma un tirdzniecības ziņā no Vitebskas. Nerunājot jau par cietoksni, kur visas celtnes ir divstāvu un trīsstāvu mūra ēkas; tā saucamā Forštate izdaiļota ar daudzām brīnišķīgām celtnēm, īpaši gar dambi. Šīs pilsētas daļas tirgus laukumā nesen uzcelts vienreizīgs mūra pareizticīgo dievnams.”

1863. gadā Krievijā sākās kārtējā poļu sacelšanās. Cīņas gaitā poļu nemiernieki ar panākumiem izmantoja partizānu kara taktiku. Visi Krievijas valdības centieni atrisināt situāciju mierīgā ceļā cieta neveiksmi, un cars Aleksandrs II 1863. gada maijā deva pavēli uzsākt karadarbību.
Dinaburgā dzīvojošie poļu nemiernieki plānoja ieņemt Dinaburgas cietoksni un nostiprināties tajā. Taču šis plāns jau no paša sākuma bija nepārdomāts: labi nostiprinātais cietoksnis ar daudzskaitlīgu garnizonu, kura arsenāls, saasinoties politiskajai situācijai, tika papildināts ar 258 lielgabaliem - bija neieņemams nelielai nemiernieku saujiņai. Cietokšņa arsenālā tobrīd bija 539 lielgabali.
1863. gada 11. aprīlī no Dinaburgas uz Disnu tika nosūtīts transports ar ieroču kravu (398 šautenes, 9 pistoles un 22 zobeni), kuru apsargāja 8 karavīri. Tās pašas dienas vakarā pie Krāslavas kravai uzbruka Leona Plātera vadītā poļu nemiernieku vienība, kura, sagrābusi daļu no ieročiem un pārējos iznīcinājusi, devās Višķu virzienā. Nemierniekiem pakaļ dzinās Grenadieru artilērijas brigāde no Krāslavas, kura ar vietējo zemnieku palīdzību Skaistas muižā uzgāja daļu ieroču. Tika arestēti 5 cilvēki, tai skaitā muižnieks Glušaņins ar dēlu, kurus sākumā nogādāja Krāslavā, bet vēlāk – Dinaburgas cietoksnī.
Par piedalīšanos ieroču transporta aplaupīšanā tika arestēti vēl 8 Krāslavas iedzīvotāji, kā arī Dinaburgas muižnieki brāļi grāfi Jevģēņijs un Mihails Plāteri.
Lai sagūstītu nemierniekus, kuri slēpās mežos, tika nosūtītas papildu karaspēka vienības, kuras ar vietējo zemnieku atbalstu sagūstīja 28 cilvēkus ar grāfu Leonu Plāteru priekšgalā un atguva daļu no ieročiem. Grāfa Broela-Plātera atmiņās teikts, ka viņa brālis Leons atzinies savās darbībās, lai novērstu varasiestāžu uzmanību no brīvībā esošajiem cīņubiedriem, un dotu tiem laiku paslēpties.
Poļu nemieri norisinājās daudzos Vitebskas guberņas apriņķos un tika nežēlīgi apspiesti ar karaspēka palīdzību.
21.aprīlī Dinaburgas cietoksnī tika izveidota Izmeklēšanas komisija, kuru vadīja Vitebskas guberņas Karaspēka priekšnieks ģenerālleitnants Dlotovskis. Arestētie nemiernieki tika nodoti kara tiesai, un tās spriedumi tika izpildīti turpat uz vietas.
24.aprīlī daudzos Vitebskas guberņas apriņķos, tai skaitā arī Dinaburgā, tika izsludināts karastāvoklis, kurš bija spēkā arī 1864. gadā. Aizsardzības nostiprināšanai uz Dinaburgu tika nosūtītas vēl papildus karaspēka vienības, kā arī artilērija. Tā rezultātā garnizons strauji palielinājās. Ja 1862. gadā Dinaburgas garnizons sastāvēja no 5871 vīriem, tad 1864. gadā to skaits jau bija 9905.
Cietokšņa komandantūrā tika izveidota lauka karatiesa, kura piesprieda Leonam Plāteram nāvessodu nošaujot. Viņa īpašumi tika konfiscēti, bet par viņa vadītās vienības nodarītajiem zaudējumiem uzlikta kontribūcija divkāršā apmērā. Četriem L. Plātera vienības dalībniekiem tika piespriesti četri gadi katorgā, diviem viņa brāļiem – cietumsods. Cietumā viņi atradās 20 nedēļas un tika atbrīvoti pierādījumu trūkuma dēļ.
1863. gada 27. maija pulksten 11 no rīta grāfs Leons Plāters tika nošauts smiltājā aiz cietokšņa, netālu no Rīgas - Dinaburgas dzelzceļa uzbēruma un turpat arī apglabāts. Tomēr naktī viņš tika pārapbedīts nezināmā vietā.
Līdz 1863. gada septembrim lielākā daļa poļu nemiernieku vienību tika sakautas.

1865. gada 1. janvārī pēc cara Aleksandra II pavēles tika nodibināta medaļa “Par 1863.-1864. gada poļu sacelšanās apspiešanu”. To piešķīra visām militārpersonām, no ģenerāļa līdz kareivim, un visām civilpersonām, tai skaitā zemniekiem, kā arī karaspēka daļās strādājošajiem mediķiem, ierēdņiem un priesteriem – visiem, kas piedalījās sacelšanās apspiešanā.
XIX gadsimta 60.-70. gados Dinaburgas cietoksnī tika celtas redutes un veidoti ceļi esplanādē.

1870. gadā Krievijas valdība pārvietoja galveno valsts aizsardzības līniju tālāk uz rietumiem. Dinaburgas cietoksnis tika apstiprināts kā otrās aizsardzības līnijas cietoksnis un pazemināts par otrās klases cietoksni. 1874. gada augustā cietoksnī izvietoja Viļņas kara apgabala artilērijas noliktavas, to pārvaldes aparātu un darbnīcas.
1878. gada 3. aprīlī Dinaburgā ieradās imperators Aleksandrs II, un pēc tradicionālās cietokšņa apskates apmeklēja tikko kā atklāto Dinaburgas dzelzceļa stacijas ēku, kurā imperatoram ar svītu bija ierīkotas piecas speciālas telpas. Viņš bija apmierināts ar dzelzceļa staciju, bet norādīja, ka tomēr arī turpmāk, apmeklējot Dinaburgu, uzturēsies viņam paredzētajā cietokšņa dzīvoklī. Neskatoties uz to, jau 1879. gada aprīlī imperatora dzīvoklis cietokšņa komandanta mājā tika likvidēts.
1878. gadā cietokšņa celtniecība bija pilnībā pabeigta, un tas kļuva par vienu no lielākajiem cietokšņiem Krievijas rietumu pierobežā.
No fortifikācijas viedokļa Dinaburgas cietoksnis skaitījās viens no neieņemtākajiem, tas izcēlās ar risinājumu oriģinalitāti un daudziem inženiertehniskajiem jauninājumiem. Tā celtniecībā tika realizēti XIX gadsimta fortifikācijas jaunākie sasniegumi. Piemēram, tika izmantota tuvo un tālo fortu sistēma. Pirmo reizi tāda veida fortu cietoksnis tika uzcelts 1710. gadā Kronštatē.
Dinaburgas cietokšņa galvenā vaļņa, fortu, bastionu un tiltu celtniecībā piedalījās tādi pazīstami krievu kara inženieri kā Baturins, Snitko, Stavickis, Brains un daudzi citi. Viņu vārdi iegravēti uz nocietinājumu sienās iemontētām akmens plāksnēm.
No Daugavas puses cietoksni aizsargāja upe, kuras forsēšanu kavēja varenie priekštilta nocietinājumi. Priekštilta nocietinājumi sastāvēja no diviem pusbastioniem, kuri piekļāvās Daugavas krastam, un 2 bastioniem, kuri iestiepās klajumā. Starp tiem atradās 3 lunetes (atklāti lauka nocietinājumi). Priekštilta nocietinājuma ieņemšanu apgrūtināja apkārt esošie purvi, klajš lauks un ūdens pilni grāvji.

Artilērijas izvietojums atbilda grāvju cauršaušanas prasībām. Praktiski nebija nevienas vietas, kuru nevarētu cauršaut. Priekštilta nocietinājumu ar galveno cietokšņa daļu savienoja ne tikai pontonu tilts, bet arī, kā stāsta vecie pilsētas iedzīvotāji, slepena eja zem Daugavas gultnes.
No rietumiem galveno cietokšņa daļu aizsargāja trīs lieli bastioni, kurus ar cietoksni un savā starpā savienoja vaļņu un grāvju sistēma. Starp bastioniem un cietoksni bija izveidots pazemes eju tīkls. Esplanāde tajā laikā vēl nebija apbūvēta, bet bastioni izveidoti uzkalnos, kas palielināja apšaudes joslu un ļāva izvairīties no neķerlaukiem bastionu, fortu un cietokšņa apkārtnē.
No ziemeļiem cietoksni aizsargāja ezers un divi iespaidīgi forti. Viens no tiem atradās ezera krastā, otrs – pie Šunices upītes (Šūņupe) iztekas.

Abus fortus savienojošo ugunslīniju nodrošināja divi kaponieru veida nocietinājumi. Pieeja cietokšņa ziemeļpuses nocietinājumiem tajā laikā vēl nebija apbūvēta. Tādējādi no šīs puses cietoksnis bija aizsargāts ne sliktāk kā no divām pārējām pusēm. No pilsētas puses bija uzcelts varens valnis, kurš stiepās no Šunices iztekas līdz pašam cietoksnim. Šis valnis turpmāk, būvējot Pēterburgas-Varšavas dzelzceļa līniju, tika izmantots kā dzelzceļa uzbērums. Šajā periodā tika nojaukta viena daļa no cietokšņa nocietinājumiem, tai skaitā arī Šunices iztekas bastions.
Cietokšņa aizsardzības sistēma no pilsētas puses tika izveidota visai oriģināli. Pateicoties slūžām pie Šunices upītes iztekas, kuru aizsargāja forts, ezerā pastāvīgi tika uzturēts noteikts ūdens līmenis. Ienaidnieka uzbrukuma gadījumā šis slūžu aizvars tiktu pacelts, bet slūžu aizvars pie dambja – nolaists, un no ezera iztekošais ūdens appludinātu platību starp cietoksni un pilsētu. Tādējādi Šunices iztekā esošie forti aizsargāja slūžas no ienaidnieka, bet cietoksni no uzbrukuma dambja pusē. Tāda bija pirmā aizsardzības nocietinājumu līnija.

Otrās aizsardzības līnijas grāvju, vaļņu un artilērijas būvju izvietojums bija vēl pārdomātāks un padarīja cietoksni praktiski neieņemamu. Galvenajam valnim pieslējās 6 lieli pusbastioni, kurus ar cietoksni savienoja zem galvenā vaļņa izveidotās pazemes ejas. Kazemātu uzdevums bija nodrošināt iekšējo grāvju apšaudi un šķērsuguns raidīšanu no galvenā vaļņa eskarpa sienām, kā arī piecu galveno bastionu sienām. Galvenie bastioni bija izvietoti starp sešiem kazemātiem un atdalīti no galvenā vaļņa ar dziļu grāvi. Bastioni nodrošināja ārpusē esošo grāvju apšaudi. Uguns sakaru nodrošināšanai tika uzcelti 7 T-veida forti, katrs no tiem varēja veikt riņķveida apšaudi. Uz vaļņiem vēl papildus tika uzbūvēti 12 divstāvu forti (4 lielgabali pirmajā stāvā un 2 – otrajā), kuru pamatuzdevums bija apšaudīt ārējos grāvjus.

Nepieciešamības gadījumā uz vaļņiem varēja uzstādīt papildus lielgabalus, kas vēl vairāk palielinātu cietokšņa aizsargspēju. Par to liecina vēl līdz šim laikam uz visiem vaļņiem saglabājušies lielgabalu piedziņas ceļi un ligzdas lielgabalu novietošanai. Ligzdām bija izveidoti sānu brustvēri, kas pasargāja lielgabalu apkalpi no bumbu un šāviņu sprādzieniem. Smalki pārdomātā vaļņu, grāvju, fortu un bastionu sistēma nodrošināja to, ka visa platība pie galvenā vaļņa bija cauršaujama un cietoksnim uzbrūkošais ienaidnieka karaspēks neizbēgami nokļūtu divpadsmitlīmeņu krustugunīs (šaušanas sistēma bija izstrādāta tik sarežģīta, ka izveidot šaušanas shēmu vienā plaknē nebija iespējams). Praktiski uz vaļņiem lielgabali tā arī nekad netika uzstādīti. Eksistē versija, ka līdz 1905. gadam uz galvenā cietokšņa vaļņa novietotie vecā parauga lielgabali tur atradās kā relikvijas.

Lai palielinātu cietokšņa aizsargspēju, visi grāvji tika piepildīti ar ūdeni, kurš ieplūda pa kanālu no apkārtnes purviem. br Kanālam bija lauztas līnijas forma. Tā stūros atradās forti, kas nodrošināja apšaudi visā vaļņa garumā. Ūdens no grāvjiem pa speciālu cauruli tika novadīts Daugavā. Satiksme starp ūdens nodalītajiem nocietinājumiem notika pa pagaidu tiltiņiem, pazemes ejām vai ar laivām. Katrs nākamais valnis tika veidots augstāks par iepriekšējo, kas deva iespēju raidīt šāvienus pāri iepriekšējam valnim.
No Daugavas puses uguns aizsardzība bija nedaudz vājāka, bet arī ienaidnieka uzbrukuma iespēja no šīs puses, ņemot vērā priekštilta nocietinājumu un ūdens šķērsli, bija niecīga. Īpaši interesanti bija izveidota galveno bastionu aizsardzības sistēma. Bastioniem bija konusveidīgu trapeču forma. Abos tā sānos atradās kazemāti, kuros esošie lielgabali varēja apšaudīt cietokšņa tuvējos grāvjus. Vienā no galvenajiem bastioniem pašlaik izveidots stadions. Šķērsuguni no šī bastiona eskarpa sienām nodrošināja kazemātveida celtnes, kas atradās blakus galvenajam valnim un gādāja par tā neieņemamību. Ja ienaidnieka karaspēks mēģinātu šķērsot ūdens pilnos grāvjus, viņu apstādinātu pļaujuguns no blakus esošajiem bastioniem un fortiem.

Pat ja ienaidnieks iekļūtu galvenā bastiona teritorijā, ceļu tālāk viņam aizšķērsotu šķērsuguns no speciāli izveidotām šaujamlūkām. Turklāt abi kazemāti varēja atbalstīt viens otru, apšaudot iekšējo teritoriju caur speciālām ambrazūrām. Īpaši kritiskās situācijās bastioniem varēja sniegt palīdzību, papildus uzstādot lielgabalus uz cietokšņa galvenā vaļņa. Galvenā bastiona teritoriju ar cietoksni savienoja eja zem galvenā vaļņa un paceļamais tilts, kurš vienlaikus kalpoja par vairogu, kas aizsedza ieeju vaļņa tunelī. Par to liecina milzīgi paceļamie bloki, kuri saglabājušies līdz pat mūsdienām.
Forti bija izveidoti tā, lai varētu veikt apšaudi no to durvīm. Uguns atbalstu tiem sniedza T-veida kazemātu celtnes. Bastiona uzbūve nodrošināja iespēju cietokšņa aizstāvjiem veikt prettriecienus no speciālām izejām visa galvenā vaļņa garumā.
Ne mazāk interesanta bija Mihaila (centrālo) vārtu aizsardzības sistēma.

Ceļš uz vārtiem bija līkumots, lai neļautu ienaidniekam izmantot artilēriju. Lai nokļūtu cietoksnī, bija jāpāriet pa vairogu pāri dziļai bedrei uz bastionu. Vienlaicīgi šis vairogs, to paceļot, kalpoja par bastiona pirmajiem vārtiem.

Izejot cauri otrajiem vārtiem pa nākošo paceļamo tiltu, bija jāieiet arkveidīgā celtnē, kurai arī bija vārti-vairogi. Izejot no arkveidīgās celtnes, bija jāiet pa trešo paceļamo tiltu un tikai tad jūs nonācāt pie cietokšņa ieejas – ar dzelzi apkaltiem divdaļīgiem ozolkoka vārtiem ar masīvām aizšaujamām bultām. Daugavpils novadpētniecības muzejā glabājas šo vārtu slēdzene ar atslēgu. Pārsteidzošs ir to izmērs un svars – apmēram 28 kg.
Kara inženieri vienmēr uzskatīja vārtus par jebkura cietokšņa vājāko vietu, tāpēc detalizēti tika izstrādāta to aizsardzība un tos piesedzošā uguns. Kaujas darbības laikā vārti - vairogi un tilti tika pacelti. Ja ienaidniekam tomēr izdotos izlauzties līdz pirmajai aizsargjoslai un aizkļūt līdz pirmajam paceļamajam tiltam, viņš neizbēgami nokļūtu divstāvu fortu un galvenā bastiona raidītajās krustugunīs. Ja viņam izdotos ieņemt pirmo paceļamo tiltu, ieņemot pirmos vārtus, viņu iznīcinātu no bastionu un fortu speciālām šaujamlūkām raidītā artilērijas uguns. Šaurība vārtu priekšā nedotu iespēju ienaidniekam sakoncentrēt lielus spēkus triecienuzbrukumam vārtiem. Šī bastiona otro vārtu un arkas vārtu aizsardzības pamatā bija tas pats princips. Izlaužoties līdz bastiona laukumam, ienaidnieks tiktu iznīcināts ar T-veida forta artilērijas uguni, vai sliktākajā gadījumā – tuvcīņā ar cietokšņa aizstāvjiem.

Ja ienaidniekam izdotos izlauzties līdz otrajam paceļamajam tiltam, viņš tiktu likvidēts T-veida forta, bastiona un divstāvu kazemātveida nocietinājuma krustugunīs. Gadījumā, ja ienaidniekam izdotos nokļūt līdz trešajam paceļamajam tiltam un (kas ir pilnīgi nereāli) pietuvoties cietokšņa vārtiem, viņu no tuva attāluma likvidētu galvenā vaļņa un tam piegulošā bastiona artilērijas uguns. Uguns atbalstam uz vaļņiem varētu uzstādīt papildus lielgabalus.
Līdzīgi tika izveidota arī pārējo vārtu aizsardzības sistēma. Izņēmums bija tikai Nikolaja (dienvidpuses) vārti, kuriem bez visa iepriekšminētā, vēl papildus, vārtos bija ierīkotas šaujamlūkas. Tādā veidā darbojās oriģināli izstrādātā bastionu un cietokšņa vārtu aizsardzības sistēma. Ārpus cietokšņa teritorijas izvietoto lauku fortu uzdevums bija novārdzināt un izkliedēt uzbrūkošā ienaidnieka karaspēka vienības un neļaut tām sakoncentrēt spēkus uzbrukumam cietoksnim.
Viss piezemēti smagnējā, 6-8 metrus augstā, zemē ieraktā cietokšņa ārējais izskats, sarežģītā vaļņu, fortu un papildnocietinājumu sistēma iedvesa ienaidniekam neviļas bailes. Nocietinājumu neparastā konfigurācija, ierasto no ārpuses redzamo ambrazūru un šaujamlūku neesamība radīja ienaidniekā neizpratni un apjukumu, plānojot uzbrukumu. Trešdaļa lielgabalu bija vērsti frontāli, pārējie – paredzēti flangu ugunij. Cietokšņa grāvji bija dažāda dziļuma (no 4 līdz 9 metriem) un pilni ar bedrēm – lamatām. Turklāt cietokšņa neieņemamību sekmēja eja galvenā vaļņa iekšpusē, valni un bastionus savienojošais sazarotais pazemes komunikāciju tīkls, kā arī iespēja ienaidnieka uzbrukuma gadījumā applūdināt klajumu starp galveno valni un pārējām nocietinājumu būvēm.
Sākot ar 1876. gadu, Dinaburgas cietoksnī tika izvietotas dažādu kara resoru rezervju noliktavas. XIX gadsimta 80. - 90. gados noliktavu ēkas tika celtas cietokšņa ziemeļpuses esplanādē, bet sākot ar 1900. gadu – rietumpusē. Cietoksnī atradās lielas artilērijas, inženieru, intendantu un kara medicīnas resoru noliktavas. Turklāt cietokšņa teritorijā tika izvietotas karaspēka darbnīcas, kas nodarbojās ar pulvera, granātu, lielgabala lādiņu izgatavošanu, virsnieku un kareivju formastērpu šūšanu.
Ilgstoša daudzskaitlīgu karaspēka vienību un to apkalpojošo struktūru atrašanās Dinaburgā veicināja pilsētas ekonomiku: daudzi pilsētnieki bija nodarbināti armijas ražotnēs. Tas deva ienākumus arī tiem, kuri apgādāja karaspēku ar produktiem, apģērbu, lopbarību.
Cietoksnis un garnizons pozitīvi iespaidoja arī pilsētas kultūras dzīvi. Garnizona virsnieku biedrībā, kur pulcējās ne tikai militārpersonas, bet arī viņu radinieki un paziņas, regulāri tika rīkotas amatieru teātra izrādes, notika koncerti, lekcijas, saviesīgi vakari. Biedrība atradās tagadējās Daugavpils pilsētas Domes ēkas otrajā stāvā.
1869. gada 6. decembrī cietoksnī atklāja bērnu patversmi, kurai deva lielkņaza Nikolaja Aleksandroviča (nākamā imperatora Nikolaja II) vārdu. Patversmi izveidoja no līdzekļiem, kurus, sākot ar 1844. gadu, pēc Virsnieku kluba vecākā Krasņina iniciatīvas savāca, rīkojot balles, koncertus un loterijas. Ieņēmumi sastādīja 4000 rubļu. Turklāt patversmes uzturēšanai tika noteikts finansējums 500 rubļu gadā. Patversme bija paredzēta kareivju bērniem, kuri lielā skaitā, vecāku nepieskatīti un neaprūpēti, uzturējās cietokšņa teritorijā, kā arī trūcīgo vecāku bērniem un bāreņiem. 1898. gadā patversmes vajadzībām tika pārbūvēta divstāvu mūra ēka, kur varēja izmitināt 60 audzēkņus.
Lielu uzmanību cietokšņa vadība un inženieri veltīja cietokšņa iekšējās teritorijas labiekārtošanai. Jau 1857. gadā visa cietokšņa teritorija tika nobruģēta, 1865. gadā – ievilkts ūdensvads, bet 1892. gadā – elektriskais apgaismojums. Visi šie jaunievedumi apsteidza citu Krievijas cietokšņu un pilsētu labiekārtošanas līmeni.

1881. gadā cietoksnī tika izveidota valdības telegrāfa stacija – pirmā cariskajā Krievijā. Telegrāfa līnija savienoja Pēterburgu ar Dinaburgas cietoksni. 1887. gadā cietoksnī tika izveidotas ugunsdzēsēju un žandarmu vienības.
Dinaburgas ekonomiskais uzplaukums, cietokšņa celtniecība un garnizona skaitliskā izaugsme veicināja strauju pilsētas iedzīvotāju skaita pieaugumu. 1860. gadā pilsētā bija 13 000 iedzīvotāju, 1897. gadā – 76 000, bet 1913. gadā jau – 113 000 (vairāk nekā tālaika Minskā vai tagadējā Daugavpilī).
1893. gada 14. janvārī pēc Aleksandra III rīkojuma Dinaburga tika pārdēvēta par Dvinsku. Attiecīgi arī cietoksnis ieguva Dvinskas cietokšņa vārdu. Attīstoties fortifikācijai, cietoksnis pakāpeniski un neatgriezeniski zaudēja savu stratēģisko nozīmi un 1897. gada 12. aprīlī tika pārdēvēts par cietoksni - noliktavu, kļūstot par īpatnēju Obuhovas ieroču rūpnīcas arsenālu. Uz cietokšņa vaļņiem izvietotie lielgabali pildīja relikviju funkcijas.
1912. gadā, atzīmējot 1812. gada karā simtgadi, cietokšņa komandanta mājas priekšā par virsnieku un kareivju saziedotajiem līdzekļiem tika ierīkots parks, kura centrā uzstādīts īpatnējs piemineklis – strūklaka, kas bija izveidots no trim čuguna lielgabalu stobriem.

Revolucionārais pacēlums XX gadsimta sākumā skāra arī cietoksnī dienošās militārpersonas. 1903. gadā streikoja celtnieki, kas tajā laikā cēla intendantu ciematu aiz cietokšņa vaļņiem. Sociāldemokrāti, nodibinot sakarus ar cietokšņa ierēdņiem, apgādāja tos ar skrejlapām un proklamācijām. Zaldātu kara komiteja no cietokšņa ieroču noliktavām un darbnīcām piegādāja ieročus streikojošiem pilsētas strādniekiem.
1905. gada oktobrī Vitebskas žandarmērijas priekšnieks ziņoja policijas departamentam: “KSDSP komitejas Dvinskas nodaļa visās garnizona un cietokšņa karaspēka daļās pilnībā grauj militāro disciplīnu: kareivji masveidīgi dodas uz pilsētu mītiņot, virsnieku klātbūtnē lasa un izlīmē uz kazarmu sienām proklamācijas.”
1905. gada novembrī kara komiteja izstrādāja Dvinskas cietokšņa kareivju sacelšanās plānu, saskaņā ar kuru nemierniekiem bija jāarestē virsnieki, jāsagrābj ieroči, no cietuma jāatbrīvo politieslodzītie. Tomēr plāns kļuva zināms cietokšņa vadībai un izgāzās. Neskatoties uz cietokšņa komandanta pūlēm, plāna autors netika atrasts, tāpēc no cietokšņa aizvāca vairākus “neuzticamus” kareivjus un virsniekus. Ierindniekiem tika atņemti ieroči, un viņus pakļāva stingrai uzraudzībai. Pēc valdības rīkojuma cietoksnī tika veikta paātrināta karavīru demobilizācija, tos no pilsētas izveda nakts aizsegā, lai novērstu kontaktus ar pilsētas strādniekiem.
Pirmā pasaules kara priekšvakarā Dvinska sasniedza augstāko ekonomisko un kultūras dzīves uzplaukumu. To pārtrauca kara un revolūcijas izraisītais posts.