Bozcaada Kalesi'nin ilk olarak ne zaman ve kimler tarafından yapıldığı tam olarak bilinmemektedir. Kale, Fatih Sultan Mehmet tarafından esaslı bir şekilde onarılmıştır. 1657 yılında ada Venediklilerden geri alındığında yine önemli bir onarım görmüştür. II. Mahmut döneminde 1815’te kalenin adeta yeniden yaptırıldığını kitabelerden anlamaktayız. Kale, en son Kültür ve Turizm Bakanlığı tarafından 1996 yılında restore edilmiştir.

 Kale, dış ve iç olmak üzere iki bölümdür. Şimdi boş bir alan olan dış kalede cephanelik, tabya yeri, eğitim alanları ve evlerin temel izleri vardır. İç kale iki bölümden oluşur. Birincisi giriş bölümü olup iç kalenin doğusundadır. İki kapısı vardır. Bu bölümde revir, cami, minare, zindanlar ve kışla bulunmaktadır. Ortada levazım deposu, cephanelik ve sarnıç yer alır. Günümüzde kalenin iç bölümünde Bozcaada ile ilgili tarihi ve etnografik eserlerin sergilendiği bir sergi mekânı bulunmaktadır.