En uno de los más recientes estudios realizados sobre el castillo de Monteagudo, el arqueólogo Manzano Martínez delimitó las estructuras arquitectónicas existentes en dos espacios amurallados concéntricos que se sitúan en la cima del cerro donde quedó enclavada la fortaleza.
El recinto superior ocupa la parte más alta del puntal rocoso con una planta rectangular jalonada de torreones cúbicos que defienden los muros y ayudan a su solidez estructural a modo de contrafuertes dada la irregularidad del terreno, ocupando una superficie aproximada de unos 50 m por 25 m. A su vez este edificio quedaría subdividido en otros dos sectores bien diferenciados: por un lado la plaza de armas, donde hoy se sitúa una monumental imagen del Sagrado Corazón de Jesús, y por otro, un espacio situado al norte donde serían ubicadas una serie de estancias y dependencias así como el acceso a este recinto, parcialmente destruido pero que presenta la espectacularidad de su vano con un típico arco de herradura. Como elemento característico surgen, en las esquinas de este cuerpo, la disposición de las torres en ángulo entrante en lugar de las comunes torres de esquinas existentes en otras fortificaciones.
El recinto inferior se extendería principalmente en el sector nororiental del cerro, y está compuesto por un cinto amurallado cuyas torres también se situaron muy próximas entre sí, dándole un aspecto semejante a otras fortificaciones de su contexto histórico y geográfico. Para acceder a este espacio había que sortear una serie de puertas en recodo y pasillos dominados por diferentes torreones que guardaban perfectamente el halo de inexpugnabilidad de la fortaleza. Destaca también en este sector un torreón relacionado con una sima desde la que se abastecía de agua la guarnición del castillo.
En líneas generales, el conjunto del edificio fue construido utilizando un tapial de argamasa de excelente calidad, con encofrados modulares de unos 80 cms de altura. No obstante, en algunos tramos determinados se utilizó el ladrillo, tanto en muros como en zócalos.