El castillo de Peñafiel se alza sobre un cerro testigo estrecho y largo que le proporciona la característica de tener la forma de un buque. Fue declarado Monumento Nacional el 1 de junio de 1917. Es propiedad del Ayuntamiento de Peñafiel.

El cerro en el que está asentado presenta forma alargada y la fortaleza ocupa toda la superficie del lugar. Si tiene ocasión de ascender hasta sus muros, podrá ver la posición privilegiada en la que se encuentra, controlando perfectamente el curso de los ríos Duratón y Botijas, así como el valle del Duero, en un trecho de casi treinta kilómetros.

La parte más alta es la llamada Torre del Homenaje, que se eleva 34 metros sobre la cumbre del cerro. Desde ella es posible, sin muchas complicaciones, observar la totalidad del sistema Central hacia el sur, desde la sierra de Ayllón, a la izquierda, hasta la de Guadarrama, a la derecha. Se puede observar desde la torre hasta 150 kilómetros de distancia en línea recta.

Las primeras noticias de la existencia del castillo datan del año 943, aunque ha sufrido numerosas reformas y ampliaciones, especialmente en el siglo XIV, cuando fue el señor de la villa Don Juan Manuel. Su apariencia actual y configuración se remonta a la obra promovida por Pedro Girón a partir de 1456 y sus escudos se conservan por cada una de las caras de la torre del homenaje.

El castillo tiene una forma alargada que se ha comparado con un navío. Su longitud es de 210 metros de largo por 20 de ancho. Posee un doble recinto defensivo, uno más bajo, con una sola puerta de entrada y un portillo adicional, y otro recinto principal, reforzado por 28 torreones, pequeños y grandes, de sección circular. Los muros tienen un grosor medio de 2 metros. En caso de haber sido cercado por el enemigo, los recintos del castillo podían defenderse autónomamente si caían en poder de los atacantes, de otras zonas. Todas las puertas estaban defendidas por puentes levadizos. Recientemente se han restaurado dos falseando sumamente su disposición, sin ningún criterio histórico.

El destino del castillo fue siempre militar porque algunas estancias de la torre del homenaje sirvieron para residencia. Esta fortaleza constituye un verdadero prodigio de arquitectura militar.

Aunque ha sido restaurado parcialmente en el siglo XX, sólo se han realizado labores de refuerzo y restitución de algunas almenas. A pesar de toda la carga histórica y el peso de los años, es uno de los castillos mejor conservados de España.

Actualmente alberga el Museo Provincial del Vino. En él pueden conocerse todos los detalles de la producción del vino desde los tiempos antiguos hasta la actualidad. También pueden participar en una sesión de cata, sábados domingos y festivos, de los afamados vinos de Ribera del Duero, Cigales, Rueda y Toro, denominaciones de origen que se dan en la provincia de Valladolid.