El kremlin de Uglich, al igual que muchas fortalezas medievales, se encuentra en una península situada en un cabo entre el Volga y los ríos Shelkovka y Kamenny Ruchyok. Entre Shelkovka y Kamenny Ruchyok se excavó un foso, lo que permitió rodear el kremlin con una barrera de agua por todos lados.

Las primeras fortificaciones en este lugar aparecieron ya a mediados del siglo X, cuando el príncipe Yan Pleskovich recibió permiso de la princesa Olga para construir la fortaleza. El kremlin original era de madera y estaba rodeado de terraplenes. Con el tiempo, las estructuras defensivas fueron restauradas varias veces, y la última reconstrucción tuvo lugar en el siglo XVII. Después de eso, las paredes, puentes y torres del kremlin se deterioraron gradualmente y fueron desmanteladas en el siglo XVIII. Hoy en día, solo fragmentos del foso recuerdan las fortificaciones. Sin embargo, se ha conservado el conjunto de construcciones del kremlin, entre las que destacan las cámaras del príncipe, la catedral de la Transfiguración, la iglesia del príncipe Dmitri, el edificio de la Duma y el campanario.

Las cámaras del príncipe del kremlin de Uglich son un raro ejemplo de la construcción civil medieval en Rusia. Fueron erigidas en el siglo XV por el príncipe Andrei Goryay, hermano del zar Iván III. Hasta nuestros días ha sobrevivido solo la parte ceremonial del palacio, hecha de ladrillo grande. Las demás construcciones de madera no han sobrevivido. En el tercer piso de las cámaras hay una gran sala abovedada con pintura. En el segundo piso se encuentran tres grandes habitaciones, y en el primero, dos sótanos. A la sala ceremonial se accede por un elegante vestíbulo decorado.

En 1584, a Uglich fue enviada la última esposa de Iván el Terrible, María Nagaya, junto con el joven príncipe Dmitri. Fue en este palacio donde ocurrió el asesinato del príncipe, lo que posteriormente llevó a la extinción de la dinastía Rurik. Tras la muerte del príncipe, las cámaras fueron abandonadas y se deterioraron gradualmente, hasta que en el siglo XIX se llevó a cabo una restauración. En 1892, el arquitecto N.V. Sultanov creó un intrincado vestíbulo para las cámaras del príncipe.