Les primeres noticies que tenim del Castell d'Arbeca són de l'any 1158, quan el Vescomte Ramon Folch de Cardona, fa escriptura de enfeudació a un cavaller anomenat Ramon de Santa-Fe, del dècim d'Arbeca i de l'aigua que baixava de Maldà i feia cap a Arbeca ( riu Corb ).
Les primeres notícies que tenim del Castell d'Arbeca són de l'any 1158, quan el Vescomte Ramon Folch de Cardona, fa escriptura d’enfeudació a un cavaller anomenat Ramon de Santa-Fe, del dècim d'Arbeca i de l'aigua que baixava de Maldà i feia cap a Arbeca ( riu Corb ).
L'Any 1196 a 6 de març, el Senyor Pons d'Erill i la Senyora Sibila d'Arbeca” ( dels Santa-Fe ) fan escriptura de donació a Guillem de Timor i la Senyora Sancha d'una casa forta al Puig d'Arbeca, i per confirmar-ho el 6 d'abril d'aquell any la Senyora Sibila que fou la muller de Ramon de Santa-Fe, fa donació dels castells de Tàrrega i d'Arbeca a la seva tia la Senyora Agnès de Torroja.
L'any 1273 es feu un bescanvi entre el Vescomte de Cardona, Senyor Ramon Folch, en nom de la seva filla, la Senyora Berenguera i de la seva muller la Senyora Sibila, amb Bernat d'Anglesola, del Castell, llocs i termes d'Arbeca, Borgetes de Çalena i la meitat de Castellots.
Aquests llocs no tornaren a la casa de Cardona fins el 1388. Durant aquests 100 anys llargs, el Castell fou dels Cornel d'Aragó i de la Casa de Pallars.
L'any 1386, essent Senyor d'Arbeca Jaume de Pallars, el Rei Joan I, el Caçador, passà pel nostre castell. Aquest rei fou qui autoritzà la venda del Castell d'Arbeca a Hug II Compte de Cardona.
Una tarda de desembre de 1388, la gent d'aquestes contrades es congregà al replà de l'església d'Arbeca, on acudiren també els nobles cavallers Jaume Roger de Pallars, senyor d'Arbeca, i Hug, comte de Cardona.

Detall del castell
Jaume Roger, dirigint-se al batlle —que era Pere Artigues— i als jurats i, en general, a tots els presents, els assabentà «com he venuda la mia part al Senyor Comte de Cardona, qui ací es present, per què us dic, amones e us man que vosatres de aqui avant tingats de fer amb ell segons a que a mi havets fet e que obescats e fassats tots sos manaments segons que vassalls deuen fer». Els prohoms arbequins li respongueren que així ho farien, si ell els absolia de l'homenatge que li tenien jurat. Conseqüentment el rector d'Arbeca redactà el document d'aquest tràmit.
Joan Ramon Folch de Cardona, nasqué al nostre Castell l'any 1400 i morí a Cardona el 1471. El succeeix el seu fill, Joan Ramon Foch III de Cardona, el qual a la mort del seu pare pren possessió del Comptat de Cardona. Essent nomenat Almirall d'Aragó i Capità General de Catalunya, fou sens dubte la figura més brillant de la Casa dels Cardona.
Joan Ramon Folc III fou qui engegà la restauració del Castell, amb una emprenedora volada que fa que, pel 1475, hi hagi, residint a Arbeca el mestre d'obres Joan Poderoses i els pedrapiquers Joan Peris i Joan Bureu
Joan Ramon Folch IV, primer Duc de Cardona, ( fill de Joan Ramon Folch III i de Joana d'Urgell) i la seva muller, Aldonza Enriquez, en el seu palau d'Arbeca, foren amfitrions, a començaments 1503, del príncep que la història d'Espanya coneix com Felipe el “Hermoso”. Felip «el Bell», que per raó del seu casament amb Joana «la Boja» — filla dels Reis Catòlics — heretaria l'imperi espanyol
És clar que la conjuntura històrica significava un enlairament de l'únic ducat llavors entranyat a Catalunya, el de Cardona.
L'historiador mossèn Segura assenyala que el castell d'Arbeca era «certament un dels més bells de Catalunya».
Según la leyenda, la Duquesa de Cardona mandó emparedar a su constructor, para que jamás pudiera levantar otra semejante maravilla. De todos los castillos de Cataluña, éste fue considerado como el de mayor belleza. ...Aparte de sus cinco grandes torres, tenia 365 ventanas, cada una con su reja dorada
Pot dir-se que durant una centúria i mitja —els anys que, a grosso modo, van des de l'acabament de la guerra de la Generalitat contra Joan II fins a la guerra dels Segadors—, Arbeca, residència esdevinguda ducal i de l'únic titular “ Grande de España” radicat a Catalunya, assolí la màxima categoria palauenca del nostre país, llavors tan atrotinat i convuls.
El 1553, quan Arbeca sumava 153 focs, el seu palau contenia munió d'estances i disposava de quatre torres cantoneres —sabem el nom de tres d'elles: «del Porgador», «dels Vents», «de les Dones»— i d'una torre central, anomenada «de l'Homenatge». És fama que el palau —de planta quadrangular— comptava amb tantes finestres com dies té l'any. L'accés al vast edifici, aïllat per un gran fossar, es feia pel portal dit «deis Tres Reis», mitjançant un pont llevadís, a la part de ponent, del qual tenia cura de posar i treure un porter especial.
Ferran I de Cardona i Enriquez, segon Duc de Cardona, fou ascendit a Gran d'Espanya en la coronació de Carles I. Els seus germans Enric i Lluís també nasqueren al Castell d'Arbeca. Enric fou Bisbe de Barcelona i Cardenal amb el títol de Sant Marcelo i el seu germà Lluís fou President de la Generalitat ( 1521-1527 ) Bisbe de Barcelona ( 1530-1531 ) i Arquebisbe de Tarragona (1531-1532) i juntament amb el seu oncle Pere de Cardona, foren els promotors del moviment cultural barceloní.

Escut dels Ducs de Cardona
Com a visita regia, Enric Cock, notari apostòlic i arquer de la guàrdia reial, es refereix, com a acompanyant, el pas de Felip II d'Espanya per Arbeca; el monarca venia de Lleida i anava cap a Barcelona, passant pel monestir de Poblet. Arriba a Arbeca el 10 d'abril del 1585 i l'acompanyaven el duc de Savoia i la infanta Caterina, amb seguici d'unes cinc-centes persones, de les més distingides del regne. El carruatge del rei era arrossegat per 30 cavalls i el del príncep i la infanta per 44 egües.
A Arbeca i de forma exepcional són encunyats dinerets de coure que duen impresa una àguila, amb la llegenda «DE ARBECA». Sembla ser que cap altre Gran d'Espanya no podia encunyar moneda, llevat del duc de Cardona.
Entre els anys 1618 a 1620 va ésser quan, pel que es desprèn d'alguns albarans, el duc Enric feu enreixar les moltes finestres del palau; no ens arrisquem pas a assegurar que fossin les 365 que el poble vol. Amb un punt d'ironia, afegim que Serra Vilaró parla de, només, 345!.
El Duc Enric d'Aragó Folch de Cardona, fou qui més s'esmerçà en fer del Castell d'Arbeca el punt principal de la seva cort. I traslladà la major part del patrimoni artístic que tenia escampat per tots els seus dominis. A partir del 1620 després de fer-hi unes reformes que li costaren uns 34.000 ducats d'or, començà cap Arbeca el viatge de tot el patrimoni escampat arreu dels seus diferents castells i edificis que tenia a Catalunya i València. El que tenia a Andalusia, al marquesat de Camàres ( Còrdova ), no hi ha documentació que testimonïi haver prestat res a Arbeca.
El primer terç segle XVII, el duc Enric va fer instal·lar el ric arxiu familiar al palau d'Arbeca, encarregant-ne la cura, amb el títol d'arxiver major, al notari Joan Busquets.
Fou al castell d'Arbeca on s'inicià la tasca d'ordenació i catalogació dels protocols. El notari Busquets ho vetllà durant divuit anys.
En l'inventari que es feu en la mort del Duc Enric, consta, al castell d'Arbeca, unes 366 pintures, la major part de contingut religiós, i d'altres de papes, de reis i retrats familiars. Algunes d'aquestes pintures procedien d'Itàlia. Conté també 175 tapissos, amb contingut mitològic, de catifes n'hi havia unes 30 que eren de grans mides ja que entre totes elles cobrien 1800 metres quadrats, 60 bufets, 31 escriptoris amb fustes de noguera i caoba amb aplicacions d'or. Els objectes d'or i plata són quantiosos. Els cortinatges bordats d'or fi omplien la major part de les estances.
Amb la guerra dels Segadors, Arbeca fou declarada plaça forta.

Muralla del castell
El Duc Enric mor el 1640 a Perpinyà. El seu fill Lluís d'Aragó i Cardona, en veure com anaven els aldarulls a Catalunya i tement que la Guerra estava molt propera, va voler salvar tot el de valor que hi havia al Castell i començà pel seu grandiós arxiu, traslladat tot a Lucena ( Córdoba ). Els tapissos i mobles principals amb els seus cortinatges també se'ls va endur; no pogué fer el mateix amb tots els quadres, els quals va posar a subhasta. Se’n vengueren 208. També es subhastaren mobles i objectes diversos que els compraren famílies d'Arbeca.
La guerra durà 12 llargs anys durant els quals la Vila d'Arbeca fou diverses vegades assetjada per part dels catalans-francesos i altres per les tropes de Carles IV fins arribar al punt que la gent d'Arbeca se n'anaren a viure a les cabanes i el poble quedà a mercè dels soldats d'un i altre costat. Acabada la guerra, els habitants d'Arbeca, havient quedat a la meitat, unes 500 persones, la pesta tan freqüent en aquells anys, també hi tingué molt a veure en aquesta davallada.
Quan encara no s'havia refet dels estralls de la guerra, al principi del segle XVIII, començà la guerra contra Felip V. Aquesta fou fatal pel nostre Castell, ja que una vegada acabada, la repressió fou brutal.
Tots els castells que d'una manera o una altra s'havien aixecat contra Felip V foren manats èsser enderrocats i el d'Arbeca fou un d'ells.
Tots els castells que d'una manera o una altra s'havien aixecat contra Felip V foren manats ésser enderrocats i el d'Arbeca fou un d'ells. Es col·locaren sis mines o "fornillos" que feren volar tot el castell. L'església Parroquial, que estava a dins, quedà completament arrasada, sols es va poder salvar de les runes l'altar del Sant Sepulcre que uns anys més tard, es traslladà a l'església nova.
Tots els estats cardonins passaren a pertànyer a la casa dels Medinaceli i, en conseqüència, també la baronia d'Arbeca passà a ser governada des de Castella i ho fou fins a mitjan segle XIX, quan la desamortització i la caiguda del feudalisme motivaren que el «soberbio castillo feudal propio del señor duque de Medinaceli” fou venut en subhasta.
Els Medinaceli, això sí, impulsaren les plantacions d'oliveres, amb promeses per part dels ducs, que pagarien un ral per olivera plantada, paraula que després no compliren, originant-se així, una sèrie de litigis entre el comú de la vila i l'administració de la casa dels Medinaceli.
L'any 1786 s'acabà de fer el molí nou, construït tot amb pedra del Castell ( per fer-se una idea de la quantitat de pedra extreta cal dir que hi havia tres parets de 80 metres de llarg per uns 5 o 6 metres d'alt i uns 70cm de gruix).

Torre del castell
Bona part de la pedra de l'esglèsia procedia del Castell i un bon nombre de cases de pedra del poble també.
El 17 de març de 1851, al Boletín Oficial de la Província apareixia l'anunci de «la venta en subasta privada del castillo y terreno que ocupa, de propiedad del Exmo. Sr. Duque de Medinaceli y Santiesteban, sita en la villa de Arbeca»; «bajo el concepto que no se admitirá postura que baje de 20.000 reales al contado o a plazos y al propio tiempo sin que recaiga en su caso la aprobación de S. E.».
L'adjudicació fou feta a Antoni Gairoles, d'Arbeca, el 25 de maig del mateix any. Li fou venut, per «22.700 reales vellón, entregando la primera cantidad de 11.350 reales el 5 de julio de 1851», «todo el castillo de la misma villa de Arbeca, con el terreno que ocupa, con su palacio que fue de los antiguos barones de Arbeca y con todos sus edificios circuito de murallas y de ninguna manera el territorio exterior»; «este castillo, con su terreno, pertenece al Excmo. Sor. Duque de Medinaceli como marques de Aitona i baron de Arbeca por legítma sucesión de sus mayores i por sus ciertos y legítimos títulos».
Al final del segle XVIII, entre un 60 o 70% del Castell, havia desaparegut. A finals del segle XIX es contrueixen els dipòsits de l'aigua aprofitant un troç de muralla.
El 1945 es contrueixen les escoles d'alt del Castell i es desmunta el que quedava de la torre de les dames i un tros que encara hi havia de la torre de l'Homenatge.