El Castillo-palacio de La Calahorra es una de las obras más importantes del primer renacimiento español. Se construyó, por orden de Rodrigo de Vivar y Mendoza, primer Marqués del Cenete, sobre los restos de una fortificación precedente de época medieval, en un cortísimo periodo de tiempo a principios del siglo XVI, probablemente entre 1509 y 1512, y en las obras participaron fundamentalmente dos arquitectos, el castellano Lorenzo Vázquez y el italiano Michele Carlone.
La fortaleza es de planta cuadrangular, con unas dimensiones aproximadas de 46,5×32 metros, estando orientados los lados mayores en sentido norte-sur. En la fachada oeste se adosa otro cuerpo rectangular de 26×15 metros dotado de un cubete artillero y en cuyo interior se dispone la escalera. El castillo está compuesto por muros de mampostería y sillarejo, localizándose en cada uno de sus ángulos una torre cilíndrica cubierta mediante cúpula, de 10 metros de diámetro las del muro sur, y 13 las del norte. Un adarve recorre la parte superior de las murallas, estando semicubierto para proteger a la guardia del clima. El inmueble cuenta con una única puerta de acceso al interior situada en el ángulo noreste y que mantiene todavía los materiales originales: la madera de los portones y postigo blindada con lamas de hierro superpuestas y remachadas, así como su alamud, cerrojos y armellas.
El eje vertebrador de las dependencias interiores es un cortile o patio cuadrado de 20×20 metros, rodeado de dos plantas de galerías superpuestas de cinco arcos sobre columnas de orden corintio. Las galerías se cubren mediante bóvedas de arista que descansan hacia el muro interior en ménsulas de piedra negra italiana, utilizando tirantes de hierro fundido en Valencia para contrarrestar el empuje, elemento empleado aquí por primera vez en la arquitectura española. El cuerpo inferior de la galería presenta arcos de medio punto sobre columnas con elevados capiteles corintios apoyados sobre collarinos en los que se alterna decoración de grutescos o geométrica. Los arcos adornan su intradós con flores y guirnaldas de alternante diseño, anillos y roscas son destacados mediante molduras, y en las enjutas se representan relieves con los escudos heráldicos de los Mendoza y Fonseca. En la galería superior, apoyada sobre arcos de medio punto sensiblemente rebajados, las columnas descansan sobre pedestales unidos por una balaustrada de mármol de Carrara. En esta galería la decoración se centra en las armas de los Fonseca, los escudos del marqués y de la familia Mendoza, decorándose el intradós de los arcos con casetones de piedra negra italiana. Finalmente, en el entablamento, inscripciones latinas con textos de los salmos bíblicos, que junto a las referencias mitológicas grecorromanas presentes en la decoración del patio y estancias interiores, ofrecen una lectura humanista del edificio.
Destaca la decoración de las portadas de las dependencias interiores, que se relacionan directamente con el carácter de la estancia. Entre las más relevantes están las de la Sala de la Justicia, el Salón de Occidente, y el Salón de los Marqueses. La de acceso al Oratorio se encuentra en la actualidad en el Museo de Bellas Artes de Sevilla. Entre los motivos ornamentales aparecen animales, seres fantásticos, motivos vegetales, frutales y florales.
La portada de la Sala de la Justicia sobresale por la presencia de columnas decoradas mediante fajas temáticas, guirnaldas en el primer tramo y cabezas de angelotes en el segundo. Las jambas ofrecen una profusa decoración soportando un entablamento con frontón curvo de casetones con motivos florales y frutales. El dintel cuenta con seres marinos enlazados entre sí y recipientes con frutos. Este programa decorativo se completa con copas entre pájaros en el dintel y grutescos en las jambas.
El conocido como Salón de Occidente posee una ornamentación basada en el claroscuro y en el horror vacui, con numerosos animales ágilmente articulados que apoyan en grutescos. Aparece un amplio espectro de animales y seres híbridos como águilas, delfines, sátiros y sirenas.
Por último, la portada del Salón de los Marqueses se resuelve a modo de arco de triunfo romano, sobresaliendo su programa iconográfico basado en la mitología clásica y con una fuerte influencia de los dibujos del Códex Escurialensis. En las pilastras laterales, están tallados cuatro nichos con relieves de Hércules, el dios Apolo y las diosas de la Fortuna y la Abundancia. En los pedestales, dos figuras que representan a un niño cabalgando sobre un hipocampo y a un tritón sobre un monstruo marino. En el friso superior se sitúan relieves de las diosas marinas y tritones, y en las jambas dos bustos de emperadores romanos.
El castillo fue habitado por Rodrigo de Mendoza y María de Fonseca tan sólo durante ocho años tras concluirse las obras. Recobrará un importante protagonismo durante la Rebelión de las Alpujarras o Guerra de los Moriscos (1568-1571), especialmente violenta en el Marquesado del Zenete, sirviendo de refugio de los proclamados cristianos viejos y acuartelamiento del marqués de Mondéjar. Posteriormente fue abandonado durante siglos, hasta que a principios del siglo XX estuvo a punto de ser vendido y trasladado a Estados Unidos antes de pasar a su actual propietario.