L’origine du château est liée à la fondation de la ville de Burgos par le comte Diego Porcelos au IX siècle, après avoir subi de profondes transformations au fil des siècles. Probablement pendant le règne d’Alphonse VIII de Castille, la première grande transformation a eu lieu, avec la participation de constructeurs experts au goût mudéjar de l’époque. Le roi de Castille Henri IV entreprit la deuxième réforme, principalement celle d’embellissement, afin de la transformer en palais.

Le château a subi un siège terrible pendant la guerre entre Isabelle, la Catholique, et sa nièce Jeanne, la Beltraneja. La ville défendit la cause d’Isabelle et le château celle de Jeanne.

Au cours de l’ère moderne, il a perdu son ancienne fonction défensive, au XVI siècle une usine de poudre à canon a été établie à cet endroit et aussi la première école de formation pour artilleurs en Espagne.

Un incendie survenu en 1736 a entraîné la destruction de l’intérieur.

Pendant la guerre d’Indépendance, les Français ont transformé l’enceinte en construisant une forteresse moderne, mais lorsqu’ils ont quitté Burgos en 1813, après la perte de la guerre, ils l’ont fait sauter. L’explosion du château a fait d’énormes dégâts à la vieille ville.