El castillo de Medinaceli, situado en el extremo occidental de la muralla romana y casi completamente reconstruido sobre la primitiva alcazaba árabe, está separado de las edificaciones por el llamado Campillo del Castillo. Fechado en el siglo X, cuya misión era dar aviso por medio de señales visuales a la guarnición de Medinaceli de cualquier avistamiento en los valles cercanos. Escasos son los restos que han llegado hasta nuestros tiempos de un castillo de suma importancia en el medievo.

Los árabes hicieron de Medinaceli el cuartel general de sus correrías por el Duero. Su caudillo, Almanzor, herido en la batalla de Calatatañazor, murió camino de Medinaceli en 1002, y la tradición señala que está enterrado en el cerrillo cuarto próximo a la localidad, aunque otros sitúan el interior de la desaparecida alcazaba como su lugar de enterramiento.

Una vez conquistada por Alfonso VI el Batallador en 1370, Medinaceli se convirtió en Señorío, y un sucesor de Alfonso VI, Alfonso VIII, creó el Condado de Medinaceli y lo otorgó al Conde de Foix casado con doña Isabel de la Cerda. Un siglo más tarde los Reyes Católicos le otorgaron el título de Ducado. A partir de ese momento se abrió una nueva etapa en su historia, configurándose el trazado urbano que ha llegado hasta nuestros días. Entre los restos que han llegado a nuestros días se encuentran los cimientos de un torreón, sobre una eminencia rocosa, así como dos aljibes de buenas dimensiones, restos de habitaciones y escaleras, excavados todos ellos en la roca.

Fue reconstruido sobre la alcazaba árabe, de la que solo han llegado las caballerizas subterráneas. Construido en sillería, de planta cuadrada, torre del homenaje rectangular y torreones circulares en tres de sus esquinas.

Actualmente es el cementerio de la Villa.