De inrichting van het eerstaanwezendschap Utrecht dateert van 12 mei 1814 en hangt nauw samen met de aanleg van de Nieuwe Hollandse Waterlinie, waartoe in hetzelfde jaar werd besloten. Deze linie diende ter vervanging van de Oude Hollandse Waterlinie, die de zeventiende eeuw als basis voor de landverdediging van de Republiek had gediend. Het tracé van de nieuwe linie kreeg een meer oostelijk verloop dan de oude en volgde een lijn vanaf Naarden-Nieuwersluis-Utrecht-Vrees-wijk-Gorinchem-Nieuwe Merwede. Utrecht vormde een belangrijke schakel in deze linie en kreeg derhalve de status van vesting. In de jaren 1816-1824 werd een aaneengesloten linie van zes forten aangelegd rondom de stad: Biltstraat (1816), Blauwkapel (1817), Vossegat (1817), De Klop (1819), De Gagel (1819) en de vier Lunetten (1819-1824). Een tweede linie volgde later in de negentiende eeuw met de aanleg van de forten Rhijnauwen, Vechten, Ruigenhoek en Voordorp (1867-1870). Bij de aanleg van deze forten hoorde ook een uitgewerkt inundatiestelsel.

De provincie Utrecht, met het eerstaanwezendschap Utrecht en het in 1841 opgerichte eerstaanwezendschap Amersfoort, behoorde vanaf 1814 steeds tot de Eerste of westelijk directie. Ook Noord- en Zuid-Holland en na 1841 Zeeland werden hiertoe gerekend. De directeur van deze directie zetelde achtereenvolgend in Den Haag en Delft (1814), Amsterdam (1815), Utrecht (1832) en Den Haag (1841). In 1849 werd de Eerste directie samen met de Tweede of oostelijke directie (Friesland, Groningen, Drenthe, Overijssel en Gelderland) verenigd in de Eerste inspectie van fortificatiën, met Utrecht als standplaats.