Con la caduta dell'Impero romano d'Occidente iniziò un periodo buio di transizione, caratterizzato da continui saccheggi ad opera delle popolazioni barbariche prima e dei Saraceni poi. Proprio per la sua caratteristica posizione su di una penisola naturale, facilmente difendibile, piano piano si trasformò in un castrum: Gaeta fu fortificata con cinte murarie e sulle pendici di Monte Orlando; sulla zona alta dell'antico borgo medioevale sorse il castello di Gaeta a difesa dell'abitato, e le popolazioni delle zone limitrofe si trasferirono all'interno delle mura per trovare ospitalità, rifugio e protezione.
Le prime notizie del castello risalgono al VI secolo nella guerra contro i Goti, nel X secolo se ne fa cenno all'interno delle carte del Codex diplomaticus cajetanus, ma notizie certe della sua esistenza si hanno nel XII secolo, durante la dominazione Sveva. Infatti Federico II di Svevia venne in diverse occasioni a Gaeta e, durante le lotte tra guelfi e ghibellini, creò delle fortificazioni per difendere meglio i confini del suo regno: nel 1223 fece costruire quelle per il castello di Gaeta (che quindi era già esistente all'epoca).
Già nell'VIII secolo Gaeta si rese autonoma dall'autorità imperiale e nell'anno 839 la carica di Ipata venne assunta da Costantino Gaetani, figlio del conte Anatolio. Il Ducato di Gaeta nacque ufficialmente solo un secolo dopo, quando Giovanni I Gaetani assunse il titolo di Duca di Gaeta nel 917. Il Ducato di Gaeta durò per circa due secoli, durante i quali Gaeta ebbe una propria solidità militare, un'autonomia politica dall'Impero bizantino, un'autonomia giurisdizionale, dei propri istituti giuridici civici, una propria moneta (il "follaro") ed era dedita ai ricchi traffici commerciali via mare.
Nel periodo che va dall'839 al 1140 Gaeta può essere considerata una Repubblica Marinara[5][6][7], in quanto si governava in base a proprie leggi, le sue navi percorrevano il Mediterraneo e difese la sua libertà durante numerosi assedi. La fine della repubblica marinara fu causata dalla dominazione Normanna.
I Gaetani (o Caetani) che hanno il blasone familiare uguale a quello della città di Gaeta con l'aggiunta dei pali rossi in campo d'oro d'Aragona, mantennero il dominio sulla città di Gaeta fino all'inizio dell'XII secolo, quando il duca Giovanni V fu deposto dal Principe di Capua, dopo l'invasione normanna della città del 1140, ad opera di Ruggero II di Sicilia della dinastia degli Altavilla, che però fu benevolo nei confronti di Gaeta e le lasciò numerosi privilegi come ad esempio una certa autonomia politica e una moneta propria. Con Ruggero II nacque quello che per i successivi sette secoli sarà un regno unitario, e Gaeta divenne città di confine tra tale regno e lo Stato della Chiesa. In questo periodo, così come durante la dominazione Sveva (1194-1266) la città ricoprì un ruolo politico secondario.
Durante il periodo angioino, invece, (1266-1435) la città tornò alla ribalta sulla scena del Regno di Napoli. Dal 1378 fu per qualche anno la residenza dell'antipapa Clemente VII, alleato della Regina Giovanna I. Dal 1387 vi si stabilì, temporaneamente in esilio, l'erede al trono Ladislao dei d'Angiò-Durazzo, che celebrò in città, il 21 settembre 1389, le sue nozze con Costanza di Chiaramonte, figlia del Conte di Modica e Vicario del Regno di Sicilia, Manfredi III Chiaramonte. Anche la futura Regina Giovanna II, sorella di Ladislao, soggiornò per molto tempo a Gaeta, dove scelse di farsi incoronare nel 1419.
Dal 1435 Alfonso V d'Aragona fece di Gaeta la base per la conquista del trono di Napoli a discapito di Renato, ultimo sovrano della dinastia Angioina a regnare sul Meridione d'Italia, sconfitto definitivamente nel 1442. Durante questo periodo la città fu munita di un nuovo castello, il cosiddetto "Alfonsino", mentre il vecchio (chiamato "Angioino") fu ampliato e unito al nuovo. Nella seconda metà del secolo la città fu governata dai Baroni de Gemmis di Castel Foce, casato derivante da una antica famiglia patrizia romana.[8]
Il re capì quanto fosse importante il possesso di tale città e volle ulteriormente fortificare Gaeta, con l'aggiunta di due nuove cinte murarie (oggi scomparse).
Gaeta subì ben quattordici assedi che coincisero con importanti avvenimenti, a partire dalla sconfitta del Ducato di Gaeta (con annessione al Regno di Sicilia) fino all'ultimo assedio, quello tenuto nel 1861 dalle truppe del generale piemontese Enrico Cialdini (che sarà poi nominato duca di Gaeta) e che diede inizio all'unità d'Italia.
Dal 1435 Alfonso V d'Aragona fece di Gaeta la base per la conquista del trono di Napoli a discapito di Renato, ultimo sovrano della dinastia Angioina a regnare sul Meridione d'Italia, sconfitto definitivamente nel 1442. Durante questo periodo la città fu munita di un nuovo castello, il cosiddetto "Alfonsino", mentre il vecchio (chiamato "Angioino") fu ampliato e unito al nuovo. Nella seconda metà del secolo la città fu governata dai Baroni de Gemmis di Castel Foce, casato derivante da una antica famiglia patrizia romana.[8]
Il re capì quanto fosse importante il possesso di tale città e volle ulteriormente fortificare Gaeta, con l'aggiunta di due nuove cinte murarie (oggi scomparse).
Gaeta subì ben quattordici assedi che coincisero con importanti avvenimenti, a partire dalla sconfitta del Ducato di Gaeta (con annessione al Regno di Sicilia) fino all'ultimo assedio, quello tenuto nel 1861 dalle truppe del generale piemontese Enrico Cialdini (che sarà poi nominato duca di Gaeta) e che diede inizio all'unità d'Italia.
Con la dominazione spagnola, iniziata nel 1504, il ruolo di "piazzaforte del Regno di Napoli" fu ancora di più accentuato e la città fu dotata di nuovissime fortificazioni bastionate, alle pendici del Monte Orlando, aggiornate contro le ultime e più potenti armi da fuoco.
Fu con l'arrivo degli spagnoli che alcuni personaggi politici, passati in disgrazia, vennero costretti ad abbandonare Gaeta, tra cui Giovanni Caboto, che si rifugiò a Venezia, prendendone la cittadinanza 15 anni dopo.
Nel 1571 si radunò nel porto di Gaeta la flotta pontificia che, al comando dell'ammiraglio Marcantonio Colonna, salpò il 24 giugno 1571 per unirsi al resto della flotta cristiana, comandata da don Giovanni d'Austria, per combattere i saraceni. Il comandante della flotta pontificia aveva ricevuto il 20 giugno 1571 dal Papa San Pio V lo Stendardo di Lepanto, realizzato in seta, che doveva essere issato sulla nave ammiraglia pontificia.
L'ammiraglio Colonna nella Cattedrale di Gaeta, davanti a Sant'Erasmo, fece voto che se avesse vinto avrebbe donato lo Stendardo di Lepanto alla Cattedrale di Gaeta e lo avrebbe posto ai piedi del santo, patrono dei marinai.
La battaglia navale tra la flotta della "Lega Santa" e la flotta dell'Impero ottomano ebbe luogo il 7 ottobre 1571 a Lepanto e fu vinta dalle forze cristiane. Al suo ritorno in Gaeta Marcantonio Colonna mantenne fede al giuramento fatto.
Nel 1734 Gaeta fu conquistata da Carlo III di Borbone, fondatore del ramo napoletano della dinastia dei Borbone.
Il 25 novembre 1848 il papa Pio IX si rifugiò a Gaeta, ospite dei Borbone, in seguito alla proclamazione della Repubblica Romana ad opera di Giuseppe Mazzini, e vi rimase fino al 4 settembre 1849, periodo durante il quale Gaeta assunse la denominazione di "Secondo Stato della Chiesa". E fu proprio durante questo soggiorno che papa Pio IX, secondo la tradizione illuminato dallo Spirito Santo durante le sue preghiere presso la Cappella d'Oro, decise di scrivere l'enciclica Ubi Primum con cui interrogava l'Episcopato cattolico sulla opportunità di proclamare il Dogma dell'Immacolata Concezione, cosa che avvenne al suo ritorno a Roma.
Il 13 febbraio 1861 Francesco II di Borbone si arrese a Gaeta, ultimo baluardo del suo regno, capitolando all'assedio delle truppe del generale Enrico Cialdini (Assedio di Gaeta 1860-1861): finì così di esistere il Regno delle Due Sicilie ed ebbe inizio lo stato unitario del Regno d'Italia, retto dai Savoia fino al 1946 e poi, a seguito del referendum istituzionale del 2 giugno 1946, trasformato in Repubblica Italiana fino ai giorni nostri.
Il Borgo di Gaeta, frazione di Gaeta fuori le mura, con Regio Decreto del 15 marzo 1897, diventò comune autonomo sotto la spinta dei suoi esponenti liberali. Prese il nome di Comune di Elena in onore dell'allora principessa Elena, futura regina d'Italia. Trenta anni dopo, esattamente con Regio Decreto del 17 febbraio 1927, i Comuni di Gaeta e di Elena vennero uniti nuovamente sotto il nome Gaeta. Il Borgo di Gaeta oggi si identifica come rione Porto Salvo.
Comunque la Città di Gaeta era ed è tuttora storicamente parte dell'antica provincia di Terra di Lavoro del Regno delle Due Sicilie. Invece quando il regime fascista nel 1927 riorganizzò gli ambiti amministrativi territoriali italiani e costituì le Regioni, volendo quel regime per motivi politici ridimensionare la Provincia di Terra di Lavoro, trasferì e aggregò Gaeta alla Regione Lazio, incorporandola nella nascente Provincia di Littoria (poi chiamata Latina).