Paralelas y complementarias a las propias obras de restauración, en 1988 se inciaron las tareas arqueológicas, dirigidas por José Luis Ona, en las que se han obtenido interesantes resultados. Actualmente, estas tareas son realizadas por Octavio Collado Villalba.

Se ha llegado a comprobar la existencia en el mismo solar del castillo de antiguos asentamientos, con cerámicas de la Edad de Bronce, de época ibérica y, en menor medida, romanas. Se demuestra así la continuidad de hábitat de este estratégico lugar, aparentemente tan poco propicio a la presencia humana.

No obstante, el grueso de los hallazgos, tanto en lo que se refiere a estructuras aparecidas como a objetos de uso cotidiano, provienen de la época de máximo esplendor y uso del castillo; es decir, de los siglos XIII y XIV.

De entre las primeras cabe destacar la localización de diversas estancias, como las caballerizas, aljibes, alojamiento de tropas y la pequeña capilla, con cementerio anexo.