El poble dels Omells de na Gaia corona un pujol de 560 m, a la vora del barranc d’Aiguaires, al peu del tossal de Solans. Aquest indret, conjuntament amb l’Espluga Calba, Vinaixa, Tarrés i Rocallaura, fou repoblat vers mitjan segle XII, al mateix temps en què el comte de Barcelona Ramon Berenguer IV s’ocupava de la conquesta de la ciutat de Lleida. Una de les primeres mencions documentals dels Olmels data de l’any 1152, en què és esmentat com a afrontado territorial en la confirmació de la donació feta pel comte Ramon Berenguer IV als homes de Tàrrega de tota la terra que ell posseïa a Vinaixa.
Els primers senyors coneguts del lloc i del castell són els Torroja. Així, per una escriptura datada el 1177 hom sap que Guillem de Torroja féu donació a Jeroni d’Aguda dels drets que tenia sobre el castrum Omellis i el seu terme. Uns anys més tard, en el testament de Ramon de Torroja, vidu de Gala de Cervera, atorgat el 1196, es consigna que aquest llegava al seu fill Hug el castrum Olmellis. Cal suposar que fou aquesta Gaia la que donà el determinatiu a l’indret. Al seu torn Hug de Torroja deixava en el seu testament de l’any 1218 l’esmentat castell d‘Ulmellis i el de l’Espluga de Francolí a la seva germana Eldiarda, la qual, conjuntament amb el seu marit, Ramon de Palau, els donaren a llur fïll Simó el 1231 amb motiu del seu enllaç amb Gueraua d’Anglesola. El lloc, castell i terme dels Omells foren llegats per Simó de Palau, fill d’Eldiarda de Torroja i vescomte de Bas, en el seu testament datat el 1245, a l’abadessa del monestir de Santa Maria de Vallbona. La seva filla Sibil·la, vescomtessa de Bas, renuncià el 1261 en favor de l’esmentat cenobi als drets que tenia sobre el castell i el terme dels Omells. Eren castlans de la fortalesa els Aguda.
El lloc dels Omells de na Gala formà part des d’aleshores de la baronia de Vallbona, de la qual era senyora l’abadessa del monestir del mateix nom; aquesta, l’any 1380, comprà al rei Pere III la jurisdicció civil i criminal dels llocs de la baronia, entre els quals hi havia els Omells. Aquest indret es mantingué dins l’esmentada baronia fins a la fi de l’antic règim.
En l’actualitat, no ha restat cap vestigi de l’antic castell dels Omells.