明治年间，为防御北洋水师和俄太平洋舰队对东京湾的入侵，用人工填海的方式在东京湾入口处用填海造地的方法修建了三座海堡（海上堡垒），用作海上要塞炮台。三座海堡是东京湾防护体系的一部分，其余要塞包括横须贺军港周边的夏岛炮台、笹山炮台、箱崎炮台、波岛炮台、米ヶ滨炮台，千叶县房总半岛的元洲炮台、金谷炮台、大房岬炮台、洲崎第一炮台、洲崎第二炮台，以及神奈川县三浦半岛的城ヶ岛炮台、千駄崎炮台、千代ヶ崎炮台、观音崎炮台、三崎炮台、剑崎炮台、衣笠弹药本库和大矢部弹药库，由东京湾要塞司令部管理。

实际上东京湾的填海造地始于幕府末期，在美国“黑船来航”事件之后，幕府在江户城东南的品川地区修筑十一座海防用的台场（海上炮台），其中第一台场（川越藩修建）、第二台场（会津藩修建）、第三台场（忍藩修建）、第五台场和第六台场先后完工，第四台场完工70%后终止，第七台场未完工，其余台场则没有开工。 大正、昭和年间，品川台场陆续改造为公园和造船厂。

位于最东边的是第一海堡，1881年8月开工，1890年12月完工，共使用7万立方米石材、13万立方米砂，工役32万人。海上面积23000平方米，建造费用38万日元（合今天的35亿日元）。第一海堡配置的武器为280毫米榴弹炮14门、190毫米加农炮1门、120毫米速射炮4门、75毫米速射炮4门、机枪4挺、探照灯1台，兵装费用116万日元。二战末期，第一海堡属于东京湾防务体系的一部分，日本投降后被盟军摧毁，现为海上保安厅管辖的灯塔，禁止游人进入，所有权属于财务省关东财务局。

东京湾第二海堡位于第一海堡以西2577米处，在水深8到12米的海中修建，使用石材49万立方米、砂30万立方米、夫役50万人，建造费用79万日元（相当于今日的50亿日元）。1890年8月开工修建，1914年6月完工，面积41000平方米。岛上有270毫米炮塔1座、270毫米炮4门、150毫米炮台4座、75毫米炮10门、机枪10挺、探照灯1座、鱼雷发射用探照灯1门。第二海堡在1923年的关东大地震中被毁坏而停用。二战中，日本陆军在岛上设置了防空炮台，两侧张布了防潜网。二战后归千叶县管辖，成为灯塔和海上消防演习场，常有来自神奈川县的海钓爱好者登岛垂钓，自2005年起禁止外人随意上岛，如今被用作国土交通省特殊救难队的海上救难训练场所。

东京湾第三海堡位于第二海堡西边2611米，位于东京湾航道最深处，水深约39米，海面下暗潮水流相当强烈，被称为“明治时期难度最大的军事土木工程”。面积34000平方米，施工时先用砂子堆积出防波堤，构成外围轮廓，然后往轮廓内填筑石块和砂子。1899年10月、1902年2月，砂土防波堤两次被海浪冲毁，最后决定改用长14米、高7米、底宽6米、顶宽4米、重1500吨的十三块钢筋混凝土修成防浪墙，但1917年9月的巨浪冲倒了6块混凝土墙，另外6块也移动了位置。最后改用单重35吨的混凝土块，共投放了713块。第三海堡从1892年8月开工，原定1912年3月竣工，但是最终直至1921年才完工，构筑费用高达249万日元。

第三海堡上面配置150毫米加农炮4门、100毫米加农炮8门，以及探照灯一台。然而由于位于东京湾水深最深的地方，因此竣工仅仅两年之后，这座海堡就在关东大地震中被摧毁，三分之一沉入海中，其余地基结构也发生深度不等的塌陷。由于当时火炮技术已经大幅度进步，因此第三海堡被除籍废弃，岛上的军事设施全部移到岸上。

第三海堡靠近浦贺水道，因此废弃后成为类似于暗礁一样的有害结构。1975年到1994年，东京湾一共发生了11起与第三海堡有关的触礁事故，其中包括2艘美国军舰和1艘日本海上自卫队潜艇。为保证东京湾航道航运安全，国土交通省关东地方整备局于2000-2007年陆续拆除了岛上建筑残骸及岛基，一部分残构被投入海中用作人工鱼礁，还有一些建筑物，比如兵员宿舍和弹药库，被移到横须贺市浦乡町的国土交通省关东地方整备局追滨展示场，用来研究20世纪初的人工岛构造技术。