Le Castell de Vilafamés s'élève à la partie la plus élevée de la localité, dans la comarca de La Plana Alta. D'origine arabe (Beni-Hamez), il a été conquis par Jaime I en 1233 et construit entre les XIIe et XIVe siècles, étant remanié au XIXe siècle. L'ensemble est déclaré Bien de Interés Cultural.

Parmi les éléments architecturaux les plus remarquables figure une tour centrale de plan circulaire construite pendant les guerres carlistes, témoignage des interventions successives qui ont transformé la forteresse au fil des siècles.

Dans une petite concavité rocheuse au sommet du château —connue sous le nom de l'Abric del Castell— se trouvent des peintures rupestres de style schématique qui constituent l'un des ensembles les plus pertinents de ce type de la Communitat Valenciana. Depuis 1998, elles font partie de l'ensemble d'Art Rupestre de l'Arc Méditerranéen de la Péninsule Ibérique, déclaré Patrimoine mondial par l'UNESCO.

Du château, on obtient des vues panoramiques du village et des montagnes environnantes. Une grande partie du périmètre des murailles qui défendaient l'ensemble se conserve debout, ce qui permet de percevoir encore l'échelle originale de la fortification.