Tra la fine del 1239 e l'inizio del 1240, Federico II di Svevia dà il via alla costruzione del Castello Ursino, affidata al "praepositus aedificiorum" Riccardo da Lentini. Con una letteradatata 24 Novembre 1239, l'imperatore invitava i catanesi a versare una somma di duecento once in oro per la costruzione del castello ed i lavori iniziarono da lì a breve, incalzati da unapossibile rivolta cittadina.
La costruzione del Castello Ursino faceva parte di un ampio progetto di fortificazione avviato già negli anni precedenti nella Sicilia orientale da Federico II. Nonostante le difficoltà economiche imponessero in quegli anni l'interruzione dei lavori in gran parte degli altri castelli siciliani, il castrum catanese fu costruito in breve tempo su di un promontorio che si affacciava sul mare ma che dominava altresì il centro urbano. Non più isolata roccaforte, ma vera "struttura" urbana a presidio della città, in relazione con la sua configurazione ed il suo sviluppo.
Difficile, per chi lo visita oggi, immaginarne l'originaria collocazione strategica. L'eruzione del 1669 modificando il rapporto dell'edificio con il terreno e la sua posizione all'interno del tessuto cittadino ne snatura l'originaria vocazione. La colata lavica lo circondr lasciando pressoché intatta la struttura ma distruggendone la funzionalità militare. Viene alterata anche la visuale del Castello, reso meno imponente dal "livellamento" del terreno.
La struttura del Castello esprime gli aspetti essenziali dell'architettura Federiciana: una pianta rigorosamente geometrica definita da un doppio perimetro quadrato con al centro un'ampia corte interna. Una struttura perfettamente regolare e simmetrica che ripete se stessa, segnata da quattro torri angolari e quattro torri mediane, due delle quali ancora esistenti.
La storia del Castello Ursino (l'origine del nome è tuttora controversa) è da sempre legata ad accadimenti politici e naturali. Dalla costruzione a oggi è stato quasi costantemente utilizzato. Per tutto il sec. XIII mantenne il carattere di fortezza per poi divenire dimora reale degli Aragonesi (nel Castello fu convocato il primo Parlamento Siciliano) e, piy tardi dei Viceré Spagnoli.
È stato adibito anche a carcere (nel cortile sono ancora visibili i graffiti dei prigionieri) e utilizzato in seguito come caserma.
Restaurato in epoca fascista, dal 1934 il Castello ospita le raccolte civiche in cui sono presenti le sezioni archeologiche Medievale, Rinascimentale e Moderna.
Nel 1988 inizia il restauro volto a recuperare alla città di Catania un monumento di inestimabile valore del suo patrimonio storico e culturale.