Aquest castell, avui desaparegut, fou construït al segle XII en el primitiu nucli de Constantí o Constantí Vell. Un dels primers esments documentals de la vila i castell de Constantí (Vell) data del 30 d’abril de 1159, quan l’arquebisbe Bernat Tort atorgà una carta de franqueses als nous pobladors de l’indret. En aquest document es fa constar que a la vila ja hi havia un castell, que hom suposa que era una construcció preexistent a la colonització del Camp. Una vintena d’anys més tard, el 1177, l’arquebisbe Berenguer de Vilademuls, mitjançant una nova carta de població, ordenà el trasllat del castell i la vila de Constantí al Puig de Llentisclell, i alhora confirmà als seus habitants les anteriors franqueses i els concedí, a més, la lliure possessió de terres i l’aprofitament dels béns comunals amb plena disposició. L’any següent, el 1178, l’arquebisbe signà una concòrdia amb el cavaller Berenguer Desprats, fundador del Morell, sobre la nova vila de Constantí; el dit cavaller prometé servar fidelitat a l’arquebisbe i residir, amb tota la seva família, en el nou castell que s’edificaria.
L’any 1218 l’arquebisbe Aspàreg de la Barca manà bastir, en el novell i definitiu emplaçament de Constantí, el nou castell, a més de la muralla. Aquesta nova fortalesa, a diferència de la primitiva —de la qual, com ja s’ha dit, es desconeix on era emplaçada—, era situada en el solar que ocupa avui dia l’església parroquial de Sant Feliu i la plaça del Castell. Els arquebisbes, senyors alhora territorials i jurisdiccionals de la vila, convertiren el castell de Constantí en la seva residència estiuenca, el qual fou escenari de molts fets històrics en relació amb el govern de la mitra; així, alguna vegada, com l’any 1375, l’arquebisbe s’hi refugià fugint de Tarragona; el 1386, en l’enfrontament entre el paborde i el cambrer, la vila fou assetjada i ocupada per la host reial de Bernat de Vilademany. El castell també fou utilitzat com a presó; en aquest sentit hi ha testimoni documental que en temps de l’arquebisbe Joan d’Aragó, hi van ser empresonats el paborde Guerau de Rocabertí i alguns homes de la Selva per haver-se enfrontat amb el senyor del Morell.
Durant la guerra dels Segadors, el castell sofrí atacs per un i altre bàndol. El mariscal francès La Mothe el conquerí i el convertí en base d’operacions contra la ciutat de Tarragona. Ocupat per l’exèrcit filipista, Juan de Garay ordenà enderrocar-lo el 1649. En aquesta època tingué fama de ser una fortalesa inexpugnable i hom afirma que a l’edat mitjana fou la més segura de tot el Camp de Tarragona.
D’aquest castell es conserven interessants gravats i dibuixos que ens apropen a la seva fesomia i a la de la població. En primer lloc, cal destacar el plànol de la vila i el castell dibuixat per Beaulieu el 1647, en el qual s’observa, a més de les muralles medievals de Constantí, el castell, els baluards moderns i el fossat. Aquest mateix autor va dibuixar dos perfils més de la vila amb el castell, en els quals es poden veure les fortificacions abaluartades. Ofereix, d’altra banda, un especial interès un dibuix publicat per J.A. Remolà el 1991 i conservat a la British Library; el dibuix mostra el poble en el setge del 1647 des de l’est i hom pot veure que el castell era un edifici de planta quadrada amb pati interior, amb dos pisos, una torre al sud i un pas de ronda emmerletat. Al seu voltant s’arredossaven els baluards moderns i la muralla medieval.
L’any 1988 es van realitzar unes prospeccions arqueològiques al baluard de Sant Cristòfol, un dels baluards bastits al segle XVII, el qual formava part del sistema defensiu modern de l’antic castell de Constantí.