Pierwsze obwarowania drewniano - ziemne na wzgórzu zamkowym w Lublinie powstały w XII wieku, zapewne w jego drugiej połowie, w związku z organizacją kasztelanii. Gród ten usytuowany był w widłach rzeki Bystrzycy i jej dopływów: Czechówki i Czerniejówki, leżąc na ważnym szlaku prowadzącym z Rusi do Wielkopolski i na Śląsk. Gdy w XII wieku utrwaliła się granica polsko - ruska na Wieprzu, gród lubelski osłaniał Polskę przed najazdami ze wschodu i dawał schronienie mieszkańcom pobliskich osad. Jak wspomniano, był siedzibą kasztelana do którego obowiązków należało dowodzenie załogą grodu, jego rozbudowa, gromadzenie zapasów, odbywanie sądów i ściąganie danin na rzecz władcy. Pierwszym znanym z imienia kasztelanem lubelskim był Wojciech, wymieniony w 1224 roku.
Na początku XIII wieku znaczenie grodu lubelskiego wzrosło. Przyległe do niego ziemie były w tym okresie przedmiotem walk między księstwami ruskimi a Małopolską. W 1205 roku warownia lubelska stawiła skuteczny opór oblegającym wojskom księcia ruskiego Romana, a w 1244 roku wojskom Daniela. Uszkodzony wielokrotnymi oblężeniami gród wymagał wzmocnienia, dlatego być może jeszcze w pierwszej połowie XIII wieku lub, co bardziej prawdopodobne w świetle ostatnich badań, pod koniec XIII wieku, w obrębie górnej części późniejszego zamku wybudowano cylindryczną, murowaną wieżę obronno-mieszkalną. Jej fundatorami mogli być: książę Bolesław Wstydliwy, dysponujący znacznymi zasobami i znany z działalności budowlanej Wacław II czeski lub Władysław Łokietek, któremu przypisywana jest również wolnostojąca wieża w Kazimierzu Dolnym. Następnie, po niedługim czasie (najpóźniej w czasach Kazimierza Wielkiego, a zapewne za Wacława II), wymurowano kaplicę zamkową pod wezwaniem Trójcy Świętej, być może osadzoną na nieco starszej wieży na planie kwadratu.
Stopniowe zastępowanie drewniano-ziemnego obwodu obronnego kamiennym murem rozpoczęto w okresie panowania Władysława Łokietka i Kazimierza Wielkiego. Jeszcze w 1341 roku, gdy Lublin napadli sprzymierzeni z Rusią Tatarzy większość obwarowań była drewniana. Co prawda miasto zostało zdobyte, lecz broniąca się dzielnie przez 8 dni załoga zamku zdołała ocalić zamek. Po tym wydarzeniu z pewnością zintensyfikowano prace nad przebudową. Król Kazimierz Wielki gościł na zamku w 1350 roku, a także w gronie dygnitarzy i doradców w 1358 roku. Prace prawdopodobnie były już wówczas w większości zakończone.
W epoce Jagiellonów, położony na spokojnej granicy Polski i Litwy, zamek był już miejscem bezpiecznym, często odwiedzanym przez królów. Parokrotnie przebywał w nim Władysław Jagiełło, po raz pierwszy uroczyście przyjmowany przez Małopolan z wojewodą krakowskim Spytkiem z Melsztyna i podskarbim koronnym Dymitrem z Goraja. W 1421 roku Jagiełło wraz z księciem Witoldem przyjmowali na zamku posłów husyckich, którzy prosili o przyjęcie korony czeskiej. W drugiej połowie XV wieku w murach zamku odbył się zjazd Korony i Litwy zwołany w 1448 roku przez Kazimierza Jagiellończyka. Również w późniejszym okresie Kazimierz wielokrotnie odwiedzał Lublin, zwłaszcza kiedy mieszkali tu jego synowie w latach 1473-1476, kształcący się pod kierunkiem kronikarza i kanonika Jana Długosza.
W XVI wieku za panowania Zygmunta Starego przeprowadzono zasadniczą, renesansową rozbudowę zamku. Lublin był wówczas jednym z najważniejszych ośrodków handlowych i administracyjnych w Polsce. Jego korzystne położenie doceniali królowie, widząc w nim dogodne miejsce do zwoływania zjazdów i sejmików. W 1569 roku w murach zamku obradował sejm, na którym podpisano akt unii polsko-litewskiej, unię lubelską.
Świetność zamku trwała do początków XVII wieku. Budowla ucierpiała szczególnie w latach 1648-1657, kiedy dotknęły ją niszczące najazdy wojsk kozackich, moskiewskich, szwedzkich i węgierskich. Zdewastowany zamek nie podniósł się już z ruiny. W latach 20-tych XIX wieku na miejscu rozebranej budowli wzniesiono gmach więzienny w stylu neogotyckim, który wchłonął również średniowieczny donżon i kaplicę. Dopiero w 1954 roku po pracach adaptacyjnych oba zabytki wyodrębniono.
