Το Κάστρο της Λαμίας βρίσκεται στο ψηλότερο σημείο της πόλης, στην κορυφή ενός βραχώδους λόφου. Δεσπόζει της γύρω περιοχής και ελέγχει την κοιλάδα του Σπερχειού έως το Μαλιακό κόλπο και το πέρασμα που οδηγεί διαμέσου της Όθρυος στη Θεσσαλία. Είναι το σημαντικότερο μνημείο και ο πλέον άμεσος μάρτυρας της ιστορίας της πόλης. Παλαιές και ανασκαφές των τελευταίων ετών πιστοποιούν ότι η θέση κατοικήθηκε από την πρώιμη εποχή του Χαλκού (2700-2300π.Χ). Η οχυρωμένη ακρόπολη αποτελούσε το κέντρο του αμυντικού συστήματος της Λαμίας κατά την κλασική και ελληνιστική περίοδο και συνδεόταν με τα τείχη της κάτω πόλης. Το αρχαιότερο τμήμα του περιβόλου της είναι κτισμένο κατά το πολυγωνικό σύστημα και χρονολογείται στον 5ο αι. π.Χ., όταν η Λαμία έγινε πρωτεύουσα του κράτους των Μαλιέων. Άλλα τμήματα, κατά το ισόδομο τραπεζιόσχημο και κατά το ισόδομο ορθογώνιο σύστημα, διατηρούνται επίσης σε διάφορα σημεία της βάσης του οχυρωματικού περιβόλου. Από την αρχαία οχύρωσή της διατηρούνται τμήματα στη βάση της βορειοδυτικής, της νοτιοανατολικής γωνίας και της δυτικής πλευράς, τα οποία μαρτυρούν ότι η αρχική κάτοψη της ακρόπολης δεν θα πρέπει να διέφερε πολύ από αυτή που σώζεται σήμερα. Ο περίβολος στη σημερινή του μορφή έχει κάτοψη ορθογωνίου τριγώνου και η ανώτερη επιφάνειά του απολήγει σε οδοντωτές επάλξεις με περίδρομο. Οικοδομήθηκε από τους κατά καιρούς κυρίαρχους του οχυρού σύμφωνα με τον τρόπο δόμησης της κάθε εποχής, με πυρήνα τα λείψανα των τειχών της αρχαίας ακρόπολης. Διατηρείται σε όλη του την έκταση σε πολύ καλή κατάσταση, λόγω της συνεχούς χρήσης και των διαδοχικών επισκευών. Το βόρειο και το νότιο τμήμα του είναι θεμελιωμένα πάνω στον βράχο. Το ανατολικό και το δυτικό πατούν επάνω σε απότομες πλαγιές, σύμφωνα με την αρχαία οχυρωματική. Η περίμετρός του φθάνει τα 600μ. και το ύψος του ποικίλλει ανάλογα με τη διαμόρφωση του εδάφους. Τα ψηλότερα και επιβλητικότερα σημεία του είναι η βορειοδυτική και η ανατολική γωνία, ύψους 13 και 11,70μ. αντίστοιχα. Η τοιχοποιία έχει μέσο πλάτος 1,35μ. Το Κάστρο έχει δύο πύλες, μία στα νοτιοανατολικά, η οποία λεγόταν "Σιδηρά" και μία στα βορειοανατολικά. Η νοτιοανατολική πύλη έχει εξωτερικά τοξωτό υπέρθυρο από πωρόλιθους και πάνω από αυτό πλίνθινο ανακουφιστικό τόξο. Μικρή λίθινη κλίμακα συνδέει την πύλη με τον περίδρομο. Θολωτό ημικυλινδρικό υπέρθυρο από πλίνθους έχει και η βορειοανατολική πύλη. Για την ενίσχυση του περιβόλου ορθώνονται κατά διαστήματα πύργοι, κυρίως κοντά στις πύλες, στις γωνίες του τείχους και γενικά σε όλα τα ευπρόσβλητα σημεία της άμυνας. Εσωτερικά, ο χώρος του Κάστρου διαιρείται σε τρία μέρη από δύο εγκάρσιους τοίχους. Η διαίρεση αυτή έδινε τη δυνατότητα εσωτερικής άμυνας σε περίπτωση παραβίασης της κεντρικής πύλης, λόγω της υψομετρικής διαφοράς των τριών τομέων. Πιθανότατα η διαίρεση αυτή έγινε από τους Φράγκους ή τους Καταλανούς. Το βόρειο τμήμα (Ακροπύργιο) είναι το ψηλότερο και χρησίμευε ως τελευταίο κατφύγιο των υπερασπιστών. Η είσοδος στο Ακροπύργιο γίνεται από μία πύλη με τοξωτό υπέρθυρο από πωρόλιθους.