Das Polygonalsystem ist ein Fachbegriff aus dem Festungsbau. Die Bezeichnung leitet sich ab von griech.: poly = viel + gonos = Winkel und beschreibt also ein Vieleck.
Es baut im wesentlichen auf den Befestigungsmanieren des Marquis de Montalembert auf, kam zur Zeit von Friedrich dem Großen zur Einführung und war in der Folge das in Deutschland bevorzugte System, während Frankreich noch weiter am Bastionärsystem festhielt.
Charakteristisch für das Polygonalsystem ist eine Fernverteidigung von langgezogenen Walllinien mit stumpfen Winkeln. Durch den Wegfall der Bastionen und die weitausgreifenden Linien des Tenaillensystems (eine Folge von ein- und ausspringenden Winkeln) ergibt sich eine schmälere Wallführung. So wurde mehr Platz für die Städte gewonnen und die Baukosten gesenkt. Die separierte Grabenverteidigung erfolgte durch freistehende Escarpenmauern und/oder Galerien sowie durch freistehende oder angebundene Grabenkaponnieren.
Prototyp für die Anwendung des Polygonalsystems in Deutschland war die Festung Koblenz-Ehrenbreitstein, die von 1815-34 komplett neu erbaut wurde. In diesem Zusammenhang ist von der neupreußischen oder neudeutschen Befestigungsmanier die Rede.
Eine erste Veröffentlichung von Johann Ludwig von Xylander 1819 fasste die beim Bau der Festung Koblenz entwickelten neuen Befestigungsgrundsätze zusammen:
1. Das Verteidigungsfeuer konzentriert sich gegen die Anlage von Angriffsbatterien, zu diesem Zeitpunkt kann der Belagerer noch keine entsprechende Gegenwirkung ausüben und die Verteidigungsgeschütze können ohne Deckung frei auf dem Wall platziert werden. 2. Der Grabenübergang muss energisch bekämpft werden, was durch gedecktes Feuer zu geschehen hat, gegen das der Feind nur unzulänglich mit seinen Feldbatterien vorgehen kann.
Im Festungsbau der folgenden 50 Jahre sieht das so aus: Eine geschlossene innere Enceinte umfasst zunehmend weiträumiger die Stadt (Möglichkeit der Entwicklung). Vorgelagert ist eine äußere Enceinte aus detachierten (vorgeschobenen), selbstständigen Werken, die den Gegner auf Distanz hält. Diese können sich gegenseitig flankieren. Die Festungsstruktur ermöglicht aufgrund ihrer Ausdehnung ein verschanztes Lager, erlaubt den Außenkrieg und gestattet einen defensiven wie offensiven Gebrauch. Es ergibt sich eine befestigte Fläche, wie sie in dieser Größe vorher nicht zu bezahlen war (Umfang Koblenz 14 km). Die vorgeschobenen Forts erhalten einen dreiseitigen Erdwall, dessen Form dem Gelände und der strategischen Bedeutung angepasst wird. Die Kehlseite bekommt meist eine krenelierte Mauer und in deren Mitte ein kassematiertes, gemauertes Reduit (als mehrstöckiger Geschützturm ausgeführt) oder Blockhaus.
Diesen Prinzipien werden in der Folge im deutschen Raum beim Bau der Festungen Köln (ab 1816), Danzig (ab 1818), Thorn (ab 1818), Posen (ab 1829), Germersheim (ab 1834), Linz (ab 1828), Verona (ab1837), Przemysl (ab 1853), Krakau (ab 1849), Komorn (ab 1849), Mainz (ab 1825), Luxemburg (ab 1826), Rastatt (ab 1842) und Ulm (ab 1843) berücksichtigt.