L’insediamento fortificato sorse tra la fine dell’XII e gli inizi del XIII secolo sotto il controllo della famiglia Aldobrandeschi. Le sue origini risultano precedenti a quelle del vicino borgo di Montiano, del quale ne costituisce, di fatto, le vestigia.
Tuttavia, il castello conobbe un destino avverso, in quanto, già all’inizio del Trecento, subì un violento assedio condotto dai Senesi che determinò gravissimi danni con conseguente inagibilità. Tale assedio comportò l’abbandono dell’insediamento a vantaggio del borgo di Montiano, che aveva iniziato a svilupparsi soltanto dal tardo Duecento in poi.
Il castello di Montiano Vecchio si trova immerso nella vegetazione e si presenta sotto forma di ruderi.
Sono ben riconoscibili i resti delle mura che circondavano l’intero insediamento fortificato, sviluppandosi lungo un perimetro di forma ellittica; sono visibili anche le rovine di altre strutture non ben identificabili.
Il complesso era interamente costruito in arenaria, come dimostrano i ruderi che si sono conservati.