Не имеется исторических документов, подтверждающих существование замка до XIV в., однако достоверно известно, что с 1367 г., когда Овильо был захвачен Галеаццо Висконти и в 1404 г., когда город был подожжен Фачино Кане, на месте, где возвышается современный замок, находился каструм и крепостная стена с бастионами, которая также охватывала средневековый город. Отсюда происходит традиционное выражение местных жителей “город внутри” (borgo di dentro), относящееся к части города в пределах средневековых городских стен.
Также достоверно известно, что династия Висконти, правителей Милана, дарила каструм и феодальное владение Овильо различным дворянским семьям, последней из которых - Пербони - замок принадлежал почти пять столетий. Замок Овильо приобрел полагающийся ему статус Королевского замка, когда был приобретен Ее Величеством королевой Кристиной Савойской, урожденной инфантой Обеих Сицилий, августейшей вдовой Его Величества короля Карла Феликса.

Графы Калькамуджи, в период владения замком, потратили значительные суммы на перестройку здания чтобы смягчить излишне суровый вид восточной и южной стен замка. С этой целью с восточной стороны был заново отстроен вход, изящный и красивый, над которым возвышается величественная башня. Также подвергся перестройке западный вход и был отреставрирован просторный главный зал.

По настоянию Министерства народного просвещения, 4 июня 1908 г. Королевский замок Овильо был объявлен национальным памятником, достоянием искусства и истории.