El asentamiento romano de Obulco, aunque conserve su importancia, parece sufrir un significativo retroceso en época visigoda. La población que encuentran los musulmanes, de dimensiones más reducidas que la romana, necesitaría unas defensas ajustadas a su extensión real. El enclave de Hisn Bulkūna se dotó de una nueva muralla, mientras que se reforzaría el área más elevada que albergaba la mayoría de los edificios de carácter público, residencial y religioso, para lo que se reutilizan algunos elementos anteriores. Recientes investigaciones arqueológicas han aportado las primeras hipótesis del trazado de la muralla musulmana de la ciudad, que también contó con grandes arrabales extramuros. El recinto amurallado estaría jalonado por diecisiete torres, conservándose en la actualidad ocho de ellas. La población alcanzaría su máxima extensión en torno a los siglos XII y XIII, mientras que sus estructuras defensivas se mantuvieron hasta desaparecer entre los siglos XVII y XVIII.

Tras la llegada de los castellanos a Porcuna, probablemente en 1240, la Orden de Calatrava acentuaría su capacidad defensiva, conformando un enclave organizado en tres áreas claramente diferenciadas, por un lado incorporan un alcázar, convertido en fortaleza y residencia del comendador, junto a él, cabría identificar la villa, que ocuparía el antiguo espacio donde se desarrollaba la alcazaba islámica, y finalmente, las áreas residenciales amuralladas anexas al núcleo principal, cuyas barreras son conocidas como cercas bajas. Entre los siglos XIV y XV dentro del castillo se habilitó un complejo palacial, conocido a través de descripciones documentales. Por su parte, el recinto superior o castillo contaría con ocho torres, de las que se conservan restos de cinco, algunas de las cuales datarían de época musulmana, a las que hay que añadir la del Homenaje, actualmente desaparecida, que pudo emplazarse en el centro del mismo, y la imponente Torre Nueva.

Su interior se dividía en dos zonas, una militar al norte, en la que se elevaba la torre del Homenaje rodeada por dependencias de servicio (hornos, cocina, establos, etc.) y una noble al sur, con los edificios principales (la iglesia de Santa Catalina, sala de armas, y diversas salas con funciones residenciales y administrativas del Maestre de la Orden). 

Se han identificado tres de las puertas de la ciudad, la antigua Puerta de la Villa, a la que posiblemente corresponda el Arco de los Remedios, junto al ayuntamiento, la Puerta de Martos, en el entorno de la Torre Nueva, y la puerta Meridional, emplazada en una casa de la calle General Aguilera, así como una torre albarrana, adelantada a la línea de muralla con la que enlazaba a través de un pasaje central cubierto por una bóveda de medio cañón en la parte delantera, y rebajada en la trasera. 

El extremo sur del alcázar estaba protegido por la Torre Nueva, conocida popularmente como Torre de Boabdil, quien según las fuentes estuvo preso en el Castillo de Porcuna tras ser capturado en la batalla de Lucena. Se identifica como una torre de planta octogonal, de estilo gótico y mudéjar, que se adosa a las murallas y estructuras del castillo y alcanza los 28 metros de altura. La puerta de entrada está defendida por un matacán en la coronación y al igual que las interiores enmarcada por un arco apuntado. Los ventanales de la primera planta tienen un doble arco polilobulado, presente en otras fortalezas del señorío de la Orden en el Alto Guadalquivir, junto a ello, los pretiles de la terraza están volados sobre ménsulas simulando un matacán corrido. En la fachada sur se puede ver una cartela con la cruz de Calatrava flanqueado por dos escudos de la familia Guzmán y la inscripción: ESTA TORRE MANDO FAÇER EL MUI ESTRENUO E MUI NOBLE CAVALLERO DON LUIS DE GUZMAN POR LA DIVINA PROVIDENCIA MAESTRE DE CALATRAVA EL AÑO DEL SEÑOR DE MIL E CCCXXXV AÑOS. 

Internamente se estructura en una planta baja maciza y dos salas superiores más terraza, que se comunican mediante escaleras embutidas en el muro norte de la torre. Las salas se cubren con bóvedas de nervios, sobre ménsulas con decoraciones vegetales y clave con heráldica de la Orden. Actualmente alberga el museo arqueológico municipal.

A partir del siglo XVII, la pérdida de función militar del Castillo inició un proceso de deterioro que culminó con el Terremoto de Lisboa de 1755, que alcanzó gran intensidad en la localidad, provocando graves desperfectos y derrumbes en murallas y torres. Los bombardeos de la Guerra Civil también infringieron también grandes daños a los restos de la fortificación. Los cambios en la configuración urbana acabaron por enmascarar los recintos, subsistiendo lienzos de muralla y de torres entre el caserío, al ser utilizados como medianeras de las casas, pero lamentablemente algunos de ellos fueron demolidos. Desde mediados del siglo XX el espacio de la Torre Nueva ha sufrido agresivas intervenciones que han alterado su aspecto original.

El cerro del Castillo forma parte de un conjunto de cerros amesetados en parte de los cuales se extiende la ciudad. Las primeras ocupaciones de Porcuna se producen entre el Neolítico y el Calcolítico, en el tercer milenio a.n.e., sobre los cerros de los Alcores y Albalate, y se mantendrán durante la Edad de Bronce, hasta convertirse en la polis de Ibolca en época Ibérica. En torno al siglo VII a.n.e. se produjo un desplazamiento del asentamiento hacia el cerro del castillo, de mayor altitud.

Las investigaciones arqueológicas parecen indicar que en época Romana Republicana se construye una potente muralla rodeando la ciudad de Obulco que se mantendrá hasta finales de época Alto Imperial, en la que se van abandonando algunos sectores de la ciudad. La localidad, aunque conserve su relevancia en la comarca, parece sufrir un fuerte retroceso en época visigoda. 

En 1232 Muhammad ibn Yusuf ibn Nasr ibn al-Ahmar (Alhamar o Muhammad I), originario de Arjona, se proclama sultán en Jaén y un año más tarde extiende su autoridad a Porcuna y Córdoba. En 1234 Muhammad I se declara vasallo de Ibn-Hud, nombrado gobernador de Andalucía por el califa abbasí, a cambio de su vasallaje Ibn Hud lo reconocerá como rey de Jaén, Arjona y Porcuna. Entre 1240 y marzo de 1241 el rey Fernando III consigue hacerse con esta población, que inmediatamente la cedería a la Orden de Calatrava, institución que la convertirá en una de sus principales encomiendas en el señorío que ostenta en el Alto Guadalquivir. 

Los siglos XIII y XIV estuvieron marcados por la inestabilidad causada por las continuas incursiones de los musulmanes en la zona. Tras la batalla en Lucena de 1483, que supuso la derrota y la captura del rey granadino, Boabdil es enviado a Porcuna donde quedó retenido un tiempo, de ahí el nombre por el que se conoce popularmente a la Torre Nueva.

A finales de siglo XVII la Corona retiró los presupuestos para el mantenimiento de las fortificaciones a la Orden de Calatrava, lo que inició un proceso de abandono y ruina. El Terremoto de Lisboa de 1755 afectó gravemente a Porcuna, causando graves desperfectos a las estructuras defensivas, ya muy deterioradas.