Inspirerad av lokala rykten slog en arkeolog från Van Yüzüncü Yil-universitetet vid sjöns strand ihop med tre oberoende dykare för att göra fyndet.
De tror att kvarlevorna går tillbaka till den antika nationen Urartu, som omfattade det som idag är Turkiet, närliggande Iran och Armenien.
Läs också: Dykare inställda på att lyfta bronsålderns "sydda" båt
Dykarna har tillbringat cirka 10 år med att utforska sjön, känd av besökare för sitt slående turkosa vatten och ett känt monster.
På den tiden hade de stött på ett ryskt skeppsvrak och stora mikrobialiter (naturligt samlade strukturer) men arkeologiska lämningar är en första.
Den ledande dykaren och fotografen Tahsin Ceylan berättade för turkisk press att fästningen täckte ett område på 100 hektar, med prydligt skurna stenväggar som nådde 3-4 meter höga, även om teamet inte visste hur mycket mer av strukturen som kunde begravas.
Det alkaliska vattnet i sjön hade tjänat till att bevara de utsatta delarna.
Teamet planerar nu att fortsätta kartlägga de gamla undervattenslämningarna med sikte på utgrävning.
