El origen de la fortaleza se remonta al siglo X, quedando constancia documental de su existencia en 943, cuando era rey de León Ramiro II. En 983 se apoderó de ella Almanzor, hasta que en 1013, fue reconquistada por el conde castellano Sancho García. A él parece que se debe el cambio del primitivo nombre de Peña Falcón por el de Peñafiel (en latín Penna Fidele); cuando el conde Sancho García lo toma a los árabes y pronuncia la célebre frase "desde hoy en adelante esta será la peña más fiel de Castilla". Este es el acontecimiento que se celebra en Peñafiel en el mes de mayo, recordando sus 1.000 años de historia.
Tras muchas vicisitudes, el castillo fue declarado Monumento Nacional en 1917 y llega hasta nuestros días convertido en Museo Provincial del Vino. Su esbelta figura sobre una loma estrecha y larga le proporciona una característica forma de barco, ¡un barco varado en la llanura castellana!