Este monumento obedecia originalmente às mesmas linhas arquitetônicas características dos templários, nos castelos de Almourol, Idanha, Pombal, Tomar e Zêzere, seus contemporâneos.
Erguido na cota de 758 metros acima do nível do mar, apresentava planta poligonal orgânica (adaptada ao terreno), com muralhas reforçadas por diversas torres quadrangulares, percorridas na sua extensão por adarves protegidos por parapeitos ameados. Os muros delimitavam dois recintos em diferentes planos:
- o interno, de planta retangular, correspondente à alcáçova; e
- o externo, de planta ovalada, demarcado pela cerca da vila.
Da estrutura figurada por Duarte de Armas, pouco restou: descentrada na praça de armas, ergue-se a torre de menagem, denominada localmente como Torre da Atalaia ou Torre do Pião. Nesse recinto existe ainda a cisterna, as escadas de acesso ao adarve e a Capela de Santa Maria do Castelo (de Monsanto) construída no final do século XVII e reconstruida no século XX.
Externamente, erguem-se as duas cortinas defensivas (modernizadas no século XVII).
Destaca-se, por fim, a Torre do Relógio (Torre de Lucano), torre sineira, de planta quadrangular, onde foi colocada uma réplica do Galo de Prata troféu atribuído quando da classificação de Monsanto como Aldeia mais portuguesa de Portugal em 1938.
