Rakousko-uherská armáda na Špilberku sídlila v letech 1858–1918. Byly zde umístěny dva doplňovací prapory polních myslivců č. 17 a 25 a krátce i 2. prapor 8. pěšího pluku arcivévody Karla Štěpána. Československá armáda využila Špilberk rovnou dvakrát. Poprvé mezi lety 1918–1939, kdy zde sídlil 3. záložní prapor 43. pěšího pluku a po jistou dobu i 7. baterie 6. dělostřeleckého pluku. Špilberk byl sídlem vojenského prokurátora, brigádního a divizního soudu a také vojenské věznice. Podruhé zde ČSA sídlila mezi léty 1945 a 1960. Německá armáda (wehrmacht) obsadila Špilberk v březnu 1939. Jednalo se o 400 mužů 1. a 2. roty 132. pěšího pluku. Která jednotka využívala kasárna po roce 1941, není známo.
Novostavby:
Tzv. Adlerhorst (Orlí hnízdo) nad jihozápadním bastionem, Nástěnná malba – autor Hans Plennert,
Kachlová kamna firmy ANGERMAYER, Dělový bastion (jižní bastion), Tzv. Schwalbennest (Vlaštovčí hnízdo) nad
jihovýchodním křídlem, Vstup z Husovy ulice a brána u nynějšího Bistra Babinský, Tzv. Mäuseturm (Myší věž) nad
severozápadním bastionem, Kryté vstupy na rozhlednu a do jižního křídla na malém nádvoří, Znaky na velkém nádvoří
nad vstupy do hradu, Zakončení studny s kovanou mříží, Žulová schodiště v hradě.
Přestavby:
Administrativní
budova – v přízemí jídelna mužstva a kuchyně (dnes kanceláře a ředitelství Muzea města Brna).
Kaple Nejsvětější
Trojice – Feuerraum (Slavnostní síň), Říšská orlice od autora Josefa Heisse.
Jídelna poddůstojníků (dnes
restaurace) v přízemí vnějšího východního křídla, dřevořezby od Hanse Friedricha Wachy.
Ubikace vojska v hradě
(dnes expozice a výstavy), v několika místnostech jsou zachována kachlová kamna firmy SUMMA.
Stavby zbořené v letech 1939–1941: Studniční domek (stál na velkém nádvoří), tzv. Walldorfská kaple (stála vedle dnešního Bistra Babinský).
Německá armáda na několik míst umístila nacistické symboly (třeba i na vjezdovou bránu), až na jeden byly všechny odstraněny.
Pátrací hra Poznejte Špilberk vznikla v Muzeu města Brna s podporou Ministerstva kultury České republiky v roce 2022.