Hom té molt poques referències d’aquest castell. El terme de Mont-roig és esmentat per primera vegada l’any 1057, en què Ellomar, fill de Miró, i la seva esposa Ermessenda van vendre una coramina en alou situada al comtat d’Urgell, al lloc del reguer de Massaleu. Aquesta coramina afrontava a ponent amb el terme de Mont-roig. Potser el primer esment del castell de Mont-roig sigui de l’any 1116, en què Pere Ponç féu testament i deixà el castell de Montisrubei al seu fill Guillem. Consta que el 1150 el castell de Mont-roig era dels Fluvià, els quals durant algun temps en cobraren el delme. Hi ha documentada una família de castlans cognomenada Mont-roig al final del segle XII. Mont-roig esdevingué dels Anglesola al començament del segle XIV i al final d’aquest segle passà a Dalmau de Mur. El 1382 s’incorporà als dominis dels Queralt per herència d’Elisenda de Queralt, casada amb Simó de Mur. Els Queralt, més tard comtes de Santa Coloma, foren senyors del lloc fins al segle XIX.
No es conserven vestigis d’aquest castell al poble de Mont-roig de Segarra, que és situat a la riba esquerra del Sió, molt a prop de Bellver de Sió.