К северу от церкви в XIV в. стоял двухэтажный каменный палац размером 8Х8 м, существовавший вплоть до середины XVII в.
В истории архитектуры Белоруссии эти два строения занимают важное место, так как аналогичные памятники того времени в других городах почти неизвестны.
Второй этап строительства укреплений Новогрудского замка, который выходит за рубеж XIV в., связан с постройкой у подошвы каменной горы Колодежной башни. Проблема водоснабжения всегда стояла перед строителями средневековых городов и замков. Причиной капитуляции осажденных городов письменные источники часто называют отсутствие питьевой воды.
В Новогрудском замке, стоявшем на высокой горе, колодца не было, однако на восточном склоне били сильные родники. Над одним из них и поставили Колодежную башню. В плане она имела форму квадрата 8Х8 м. От самого цоколя башня облицована крупноразмерным брусковым кирпичом. Толщина кирпичных «щек» достигает 35 см. Забутовка стен — из камня и известкового раствора. Кладка «балтийская»: чередование в ней двух ложков и одного тычка.
Фундамент Колодежной башни, высота около 2,5 м, сложен из груботесаных камней на извести. Вверх по склону горы идет от башни прясло каменной стены, соединяясь с укреплениями замка.
В 2-метровой ее толще был тайный ход к воде. Его ширина едва превышала 1 м. Перекрывался ход сводом.
Второй строительный этап, видимо, был закончен к 1410 г.
Следующий этап укрепления Новогрудского замка приходится на конец XV — начало XVI в. Связан он, скорее всего, с хищническими рейдами перекопских татар на белорусские земли. В 1505 г. один из татарских загонов во главе с Бити-Гиреем появился и под Новогрудком. Тот факт, что вражеское войско рискнуло начать осаду каменного замка, указывает на то, что в его рядах были турецкие янычары, обученные штурмам подобных укреплений. Сами татары, как обычно, почти не имели огнестрельного оружия и были вооружены лишь луками со стрелами, длинными арканами и саблями. Турки же при взятии укреплений использовали штурмовые лестницы, применяли подкопы и приметы, стремились поджечь укрепления, отчаянно лезли на стены, несмотря на град стрел, камней, пушечный огонь. Все это было и при штурме Новогрудского замка, обороной которого руководили воевода В. Гаштольд и городничий Маскевич. Замок устоял, и перекопская рать вынуждена была убраться восвояси.
Так же безуспешно закончились попытки перекопских татар овладеть Новогрудком и в следующем, 1506г.
Сложная внешнеполитическая обстановка начала XVI в. обусловила новый этап строительства замков на землях Великого княжества Литовского. И вот в северо-западной части Новогрудского замка встала могучая каменная башня Дозорная. Она имела в основании квадрат 14Х14 м и мощный 4-метровый фундамент из камня и кирпича, сложенный в технике «полосатой» кладки. В нижней части сооружения имелись бойницы подошвенного боя, рассчитанные на стрельбу из пушек. Судя по значительным размерам основания, новая башня по высоте равнялась или была даже выше Центральной.
Одновременно с Дозорной, между ею и Центральной башней, построили 2-метровой толщины оборонительную стену. Прясло длиной в 51 м, таким образом, замкнуло кольцо каменных замковых укреплений, окончательно вытеснив деревянные защитные ограждения.
Качественное изменение артиллерии в начале XVI в. и совершенствование тактики осады сделали недостаточно надежной Малую браму замка. Фланговый огонь с Колодежной башни уже не был гарантией от прямых штурмов брамы, которая оставалась наиболее важным и ответственным участком обороны замка. Это заставило в начале XVI в. начать строительство еще одной башни у юго-восточного склона горы, призванной защищать подступы к замку со стороны «места», которое под защитой замка продолжало активно расти. Появились улицы, заселенные ремесленниками одной профессии,— Рымарская, Ковальская, Дуботовская, Седлярская. Вокруг рыночной площади стали формироваться новые кварталы города.
Меская воротная башня («брама Меская»), встав у восточного подножия горы, соединялась пряслами стен с Колодежной башней и Малой брамой, превратилась в своеобразный центр нижнего пояса обороны — «форбург». Оти укрепления намного повысили фортификационные качества Новогрудского замка. Теперь, чтобы попасть в замок, нужно было пройти через двое ворот, а вся дорога наверх находилась под огнем.
Истинные размеры Меской брамы пока остаются неизвестными. Но, видимо, она была похожа на традиционные для того времени замковые воротные башни, известные по Миру, Витебску и другим городам Белоруссии.