São ainda muito discutidas as origens deste castelo. Em recentes escavações efectuadas junto da atual igreja matriz, foi detectado um nível ocupacional da época romana, que pode, eventualmente, estar em relação com um primitivo núcleo proto-histórico, mas de que não se revelaram quaisquer contextos conservados (MARCOS, 1993, p.209). A área intervencionada foi muito reduzida, mas provou o mais alargado potencial arqueológico do local, que aguarda ainda um programa de estudo integral. Certo é que o castelo já existiria em 1145, quando foi doado aos Templários por Fernão Mendes de Bragança, juntamente com a fortaleza de Penas Róias. Esta doação não pode ser dissociada de um qualquer reduto militar aí existente, argumento que aponta para uma primitiva edificação a rondar as primeiras décadas do século XII. A presumível modéstia dessa estrutura levou a que a Ordem do Templo realizasse uma integral reforma da fortaleza, actualizando-a segundo a linguagem da arquitectura militar da época. É desta forma que se explica a construção do castelo românico de Mogadouro, de que se conserva apenas parcialmente a torre de menagem. O conjunto foi muito adulterado nos séculos posteriores e não é possível ser reconstituído no seu traçado original, mas não se deveria diferenciar muito do de Penas Róias, cuja reforma templária está atestada por uma epígrafe datada de 1172. Assim, seria uma fortaleza com torre de menagem isolada no centro do recinto muralhado, sendo este, por sua vez, defendido por torres quadrangulares.