Le « château vieux » a conservé son donjon du XII siècle et ses remparts du XIII siècle, époque à laquelle il appartenait aux comtes de Toulouse, et son corps de logis du XIII siècle. Dans ce périmètre se côtoient deux bâtiments depuis le partage de l'enceinte entre les deux cousins rivaux en 1484. Il possède également une galerie Renaissance à six arcades, surplombant le précipice sur plus de 90 mètres de falaise, et d'autres parties qui ont connu de profonds remaniements, du fait que le château a été brulé durant les guerres de religion, au XVIII siècle et plus tard au XIX siècle.
Le « château jeune » a été construit entre 1484 et 1510 et a subi des remaniements pendant la période baroque avec des aménagements internes, des percements de fenêtres aux XVII et XVIII siècles et l'ajout d'une porte sculptée en 1683 à l'entrée de son escalier.
Le site archéologique des quatre abris sous roche du château de Bruniquel, l'abri Montastruc, l'abri Gandil, l'abri Lafaye et l'abri Plantade a été inscrit monument historique par arrêté du 20 mars 1996.