古代战场上的盾牌主要材料为木质，也有一些采用皮质。后期技术提高了，某些有条件的军队也使用过小面积的金属盾，或者采用了铁皮钉缀、铁皮包覆等复合技术。
古代许多以步兵为主的军队，对防御的要求相当高，他们需要应付箭矢的攻击，还要应对骑兵的突击和对方短兵、阵前投掷的袭击，所以盾牌的重要性甚至在武器之上。比如罗马军团的长盾，这种盾牌最早是椭圆形设计，成型于公元前1世纪，奥古斯都时期演变出更利于防御的弧形方盾。
早期的椭圆形长盾重量为22磅（10公斤），奥古斯都时期完成了矩形长盾的演变后，重量被减轻到7.5公斤，后来又缩减到5.5公斤。一个标准的罗马长盾尺寸是102cm*63cm，它的表面贴了层皮革蒙皮，或者干脆用了漆皮，材料采用木质，分为双层或多层粘接，厚度约为掌厚。盾牌的中央则安装了一个金属冲角，这使盾牌还可以当做进攻武器，直接顶出去撞击敌人，罗马人称之为“推翻战术”。不过也有些长盾是不带冲角设计的，他们会挖出个空心孔，以方便士兵们使用“推翻战术”时，仍然能够有效观察到对面。
直到罗马灭亡，长盾都是相当有效的步兵防具，它能有效的遮挡几乎全部的身体，能让步兵凶狠的推进，7.5公斤的重量和蒙皮的利用，使之能够抵挡大部分武器的攻击，抵抗箭矢更是不在话下。但遇到蛮族人的大斧，长盾就有点扛不住了，而且它的制造颇为靡费，因此后期罗马长盾渐渐让更轻巧的圆盾所取代。
圆度被认为是罗马帝国吸收了蛮族文化后产生的转变，这种盾牌普遍较轻薄，大小不一，型制变化很大，所以重量区别也很大。以防箭矢为主，可以一定程度抵挡砍击，多以木质和皮质制造，有些会镶嵌一些金属片提高防御力，重量在2-5公斤左右。
实际上罗马的椭圆盾被轻量化后，依然作为骑兵装备传承了下来，而且对后世欧洲骑兵也造成了影响，形成了很特别的“水滴形盾”（也被称为塔盾、鸢型盾），然后又简化成了三角盾。它们的作用除了提供对箭矢的攻击外，还负责提供骑兵对冲时一侧被攻击身体的防护强化。
中国的盾牌大体与西方的没有什么差异，殷墟就曾经出土过“人殉”所使用的盾牌，采用了皮革和木头制造，配有青铜的零件，以提供对盾深的强化作用。
与罗马同时代的汉朝，也出现过罗马那样能藏人的大盾，《后汉书》上写鞠义打公孙瓒的白马义从，他命弩手藏在大盾之下，等到公孙瓒的骑兵冲到很近的距离，突然冲出来，借着灰尘向前突击放箭，结果杀得公孙瓒大败亏输。
“…瓒见其兵少，便放骑欲陵蹈之。义兵皆伏盾下不动，未至数十步，乃同时俱起，扬尘大叫，直前冲突，强弩雨发，所中必倒，临陈斩瓒所署冀州剌史严纲甲首千余级。瓒军败绩，步骑奔走，不复还营。”
根据现代的出土文物，秦汉时代的盾被称为“双弧盾”，因为在造型上它们具备上下两个弧线，这种盾牌至少可上溯到战国时期，它们的主要材料是皮革，间或镶嵌、点缀一些铜制、银质金属，通过漆面来涂装表面。这些吨有“吴魁”（大盾）、“滇盾”（凸面盾）、“步盾”（步兵盾）、“孑盾”（战车盾）、“勾镶”（小格斗盾）等区分，对箭矢和穿刺的防御比铠甲是要好很多的。
此外，中国历史上还出现过竹制的、金属面的、木质蒙皮的各种盾牌，品种相当多，重量也普遍在2-7公斤左右，据说宋代有20公斤的大盾，不过没有见到实物和具体出处。
到明清等时代，出现了“藤牌”这种特殊的盾牌，它不是金属的，也不是木头或皮革的，而是用藤条编制的，这种圆形的大盾能很好的保护人全身，而且相当轻便，按《广阳杂记》记叙：“……然持藤牌而舞，辟易万夫，前跃八尺，后退一丈，不可敌也。”
按照记载，藤牌出自于福建江浙一带，为戚继光所发扬光大，戚继光的藤牌手是抗倭的主要兵种之一。这类藤牌圆大3尺，重量不超过9斤，用山中老藤浸油编织，编缀了一点铁片和兽面，对刀砍箭射都有极好的防护能力。
更令人惊讶的是，在清朝时期藤牌居然还被拿来防御火枪，康熙年间攻打雅克萨，朝廷寻找了一批熟悉藤牌训练的明朝旧人，建立了一支清朝的藤牌手，他们用大型藤牌掩护移动，身穿老虎服，用地堂刀法进击，很是取得了不少战果。这类“牌刀手”在清末还存在，但在新式的洋枪洋炮面前，他们也不过是个笑话罢了。