Gelegen an den Hängen des Orontes-Tals wurde Antiochia durch Mauern mit 400 Türmen geschützt. Der Fluss floss entlang der Nordmauer der Stadt bevor er in Antiochia aus dem Nordwesten eintrat und in der nördlichen Hälfte der Stadt diese wieder in Richtung Osten verlies. Der Berg Silpius, gekrönt mit einer Zitadelle, war der höchsten Punkt von Antiochia und erhob sich rund 1.000 Fuß ( 300 m) über dem Tal. Es gab sechs Tore, durch die man die Stadt betreten konnte: drei entlang der nördlichen Mauer, und je eine im Süden, Osten und Westen. Die Anhänge des Tals machten eine Annäherung von Süden , Osten oder Westen sehr schwierig, so dass der einzige Weg für eine Armee nach Antiochia aus dem Norden über ebenen Boden führte. Der muslimischen Statthalter der Stadt,Yaghi-Siyan, wusste von dem Anmarsch der Armee der Kreuzfahrer, die seit 1097 durch Anatolien marschierte; die Stadt lag zwischen den Kreuzfahrern und Palästina. Um sich auf die Ankunft der Kreuzfahrer vorzubereiten, kerkerte er den orthodoxen Patriarchen von Antiochia, Johannes Oxites, ein, verwandelte die Pauls-Kathedrale in einen Stall und verbannte viele führende Christen aus der Stadt. Darüber hinaus begann er Vorräte zu horten in Erwartung einer Belagerung.

Da sie wussten, dass sie Antiochia erobern mussten, entschieden sich die Kreuzfahrer nach Antiochia zu marschieren und mit der Belagerung zu beginnen. Am 20. Oktober 1097 erreichten sie eine befestigte Überquerung des Orontes-Flusses, die als Eisenbrücke bekannt ist, 12 Meilen ( 19 km) außerhalb von Antiochia. Die anschließende neunmonatige Belagerung wurde als "eine der großen Belagerungen dieser Zeit" beschrieben. Nachdem sie alle Nahrungsmittel, die sie in der näheren Umgebung raubten, aufgebraucht hatten, wurden die Kreuzfahrer gezwungen weiter weg nach Nachschub zu suchen, was sie gegen Hinterhalte empfindlich machte. Während der Suche nach Nahrung am 31. Dezember traf eine Armee von 20.000 Kreuzfahrer auf ein Ersatzheer, geführt von Duqaq von Damaskus, das auf dem Weg nach Antiochia war und besiegte die Armee. Allerdings nahm der Nahrungsnachschub immer mehr ab. Anfang 1098 verhungerte jeder siebte Kreuzfahrer und die Menschen begannen im Januar zu desertieren.

Ende Mai 1098 näherte sich eine muslimische Armee aus Mosul unter dem Kommando von Kerboga Antiochia. Diese Armee war viel größer als bei den vorherigen Versuchen, die Belagerung aufzuheben. Die Kreuzfahrer wussten, dass sie nur dann eine Überlebenschance hatten, wenn Sie die Stadt vor der Ankunft von Kerboga einnehmen würden. Wochen zuvor hatte Bohemund von Tarent, einer der Anführer der Kreuzritter, heimlich Kontakt aufgenommen mit jemandem aus der Stadt namens Firouz, ein armenischer Wachmann, der den Turm der Zwei Schwestern befehligte. Firouz hatte angeboten, Kreuzfahrer in die Stadt zu lassen im Austausch gegen Geld und einen Titel. Am 2. Juni 1098 schlug Firouz Bohemund vor, einen Marsch nach Süden über die Berge vorzutäuschen, um angeblich Kerboga anzugreifen, dann aber in der Nacht zurückzueilen und die Mauern des Turms der Zwei Schwestern zu erklimmen, wo Firouz Wache halten würde. Dies geschah dann auch so. Firouz erlaubt einem kleinen Kontingent von Kreuzfahrern (einschließlich Bohemund) den Turm zu erklimmen, die dann in der Nähe eine Pforte öffneten, wodurch ein größeres Kontingent von Soldaten, die sich in den Felsen in der Nähe der Stadt versteckt hatten, die Stadt betreten und die alarmierte Besatzung überwältigen konnte.
Antiochia war eingenommen.