La primera referència documental data de l’any 1041, quan Adalaedis, casada amb Guillem de Castellvell, vengué a llur fill Ramon aquest castell, entre altres immobles. L’any 1058, Ramon Guillem testà que aquest castell amb els seus termes i l’alou d’Olesa, passés al seu fill Arbert.
L’any 1291, Guillema de Montcada i Castellvell aportava en dot al casament amb l’infant Pere, tot el que posseïa en franc alou com en feu, a Catalunya, Mallorca, Bascònia i Aragó, entre totes les seves pertinences es trobava el castell de Voltrera.
L’any 1295, l’infant Pere nomenà a Guerau de Croses batlle de diverses batllies, entre elles es trobava la de Voltrera.
Aquest castell fou senyorejat pels Voltrera fins al segle XV.
Durant la Guerra de Successió hi residia Josep d’Amat, partidari de Felip V.
