La primera referència d’aquest indret data de l’any 975, en una venda de terres feta per “Galinde” a “Enneco que vocant Bonefilio”, surt esmentat com “Vallemolle”.
La primera referència d’aquest castell data de l’any 1041, quan Adalaedis, casada amb Guillem de Castellvell vengué a llur fill Ramon, diverses possessions, entre elles uns alous que hi havia en el castell de Vallmoll.
L’any 1079 i 1080, Vallmoll era un feu comtal barceloní.
L’any 1176, Guillem de Castellvell llegà a l’orde del Temple la “dominicatura mea de Valmol”. Més tard, el 1184, apareix l’orde de l’Hospital de Sant Joan amb drets i béns en aquest lloc.
El primer comanador que es coneix és Pere de Cirera, surt anomenat en un conveni del 1205.
L’any 1215 n’era senyora Guillema de Castellvell que donà un lloc a Berenguer Revelló per edificar dos molins.
Guillema de Castellvell fou mare de Guillem de Montcada, quan aquest finà, el succeí el seu fill Gestió.
L’any 1272, el rei Jaume “el Conqueridor”, concedí a Gestió de Montcada, vescomte de Bearn, la celebració de mercat tots els dijous a Vallmoll.
L’any 1291, Guillema de Montcada, filla del vescomte de Bearn, aportà com a dot matrimonial aquest castell entre altres en el seu casament amb l’infant Pere, germà del rei Jaume II.
L’any 1301, els hereus de Ponç de Fonollar tenien Vallmoll en feu.
Vallmoll surt anomenat quan es va crear el comtat de Cardona el 1375.
L’any 1432, el rei Alfons “el Magnànim”, va imposar impostos per a la reparació de les muralles de la vila i del castell.
Quan esclatà la guerra de la Generalitat contra Joan II el 1462, n’era senyor mossèn Berenguer de Montpalau.
L’any 1562, n’era senyora Catherina Burgues y de Pax i residia a Mallorca.
Vers el 1945, Josep Orga vengué aquest castell a l’ajuntament de Vallmoll per 10.000 pessetes.