De los celtíberos nos quedan restos de la muralla apoyada sobre el bastión sur. En el cercano cerro de Villanueva se conserva además el arranque de una Atalaya que vigilaría la línea fuerte.
Con la dominación romana se trazó el nuevo amurallamiento. Los arranques de la muralla se entrelazan con la cimentación del arco romano y bordean el perímetro de la plataforma en la que se asienta Medinaceli. El arco romano y los 2.400 metros de murallas que cerraban la urbe, constituían un conjunto defensivo inexpugnable para los enemigos de Roma y de esta ciudad.
Con la conquista musulmana, se refunda la ciudad con una alcazaba en el barrio viejo del que sólo quedan unas caballerizas subterráneas, y se reutilizó la muralla romana, construyendo la árabe encima y dotándola de nuevos accesos como la conocida «puerta árabe”.