Collocato sul margine urbanizzato di Casale, il castello fu voluto dal marchese di Monferrato Giovanni II Paleologo nel 1351. I lavori furono avviati l’anno successivo e conclusi entro il 1357 con la realizzazione di un complesso quadrilatero all’incirca corrispondente con lo spazio oggi occupato dalla prima corte. Il complesso fu quindi radicalmente trasformato a partire dagli anni 1464-1465, all’esordio del governo di Guglielmo VIII, cui si deve la definitiva scelta di Casale quale sede stabile dei marchesi. Il proprio assetto fu così modificato per rispondere alle nuove esigenze residenziali e burocratiche: negli anni settanta la corte del complesso trecentesco fu circondata da maniche loggiate destinate ad uffici amministrativi e fu aggiunto, a ovest, un secondo cortile su cui affacciavano gli appartamenti privati dei principi. Completava l’insieme una falsabraga con rondelle angolari che circoscriveva l’intero edificio adeguandolo all’impiego estensivo di artiglierie.La fine della dinastia paleologa nel 1533 e l’assegnazione del Monferrato ai Gonzaga di Mantova attribuivano al castello un destino militare. Se il disegno di Francesco Orologi (ca. 1555) mostra come nel secondo quarto del secolo fossero già stati aggiunti rivellini a protezione delle cortine, fu però alla fine degli anni cinquanta che si iniziò a riflettere sulla necessità di un più organico potenziamento difensivo. Nel 1568-1572, con la probabile collaborazione di Vespasiano Gonzaga, Giorgio Paleari Fratino realizzava così quattro grandi rivellini triangolari che meglio si integravano con le rondelle angolari, irrobustite nel 1559 su progetto di Bartolino Baronino. L’avvio della fabbrica della cittadella nel 1590 privava il complesso di parte della propria funzione. Negli anni successivi si registrano perlopiù interventi di riparazione delle strutture danneggiate nel corso dei numerosi assedi cui fu sottoposta la città, come nel caso dei torrioni del fronte occidentale, ricostruiti tra il 1703 e il 1706 su progetto di Paul-François de Lozières d’Astier insieme alla mezzaluna che proteggeva quello meridionale. Passato ai Savoia, insieme all'intero Monferrato, con il trattato di Utrecht (1713), il castello perse ogni residua utilità: dopo essere stato spogliato degli arredi, fu trasformato in caserma e, tra il 1856 e il 1904, privato dei rivellini per recuperare spazi pubblici a uso della città.
