Von 1283 bis 1289 wurde Harlech Castle auf einer über 60 Meter hohen Felsklippe, dem Harlech Dome, am Tremadog Bay, erbaut. Sie wurde durch zwei Mauerringe geschützt, eine niedrige - heute nur noch wenig vorhanden -  und eine hohe starke Ringmauer mit 4 Ecktürmen - noch sehr gut erhalten. An der Ostseite ist die Mauer noch stärker und das mächtige Torhaus mit den zwei halbrunden Türmen schützt den Eingang. An den anderen drei Seiten wurde sie durch die steilen Klippen geschützt. Im Mittelalter grenzte das Meer noch direkt an die steile Felsklippe, heute hat es sich schon weit zurückgezogen.

Zu der Zeit bauten die Engländer mehrere Burgen zwischen Flint und Aberystwyth an der Küste von Snowdonia, um... die walisischen Rebellen unter Kontrolle zu halten. So auch Harlech Castle.

Während einer Belagerung 1294, konnte man durch den Nachschub von Lebensmitteln aus Irland, mit Schiffen über das Meer gebracht, die Übernahme der Burg durch die aufständischen Waliser verhindern. Danach wurde unten an der Klippe der Übergang für die Schiffe verbessert,  und auch der Eingang der Burg mit einer Brücke, die von zwei Tortürmen geschützt war, ersetzt. Unten um die Klippe herum war auch noch eine Ringmauer zum Schutz, die aber heute ziemlich zerstört ist.

Wie auch Criccieth Castle, wurde auch Harlech Castle nach einer langen Belagerung von Owain Glyndŵr, mit Hilfe der französischen Flotte, 1404 erobert. Erst 1409 konnten die Engländer die Burg unter Harry of Monmouth, dem späteren König Heinrich V.,  zurückerobern.

Während der Rosenkriege wurde die Harlech Castle nochmal belagert, es war die längste Belagerung in Großbritannien, von 1461 bis 1468. Die Engländer nahmen die Burg wieder ein. Später wurde sie als Schuldgefängnis benutzt und die Besitzer wechselten sich ab. Ab 1647 verfiel sie langsam. Von den Gebäuden im Innern sind nur noch Grundmauern erhalten.

1914 ging sie an das Office of Works und 1969 an die Regierung. 1986 wurde sie zum Weltkulturerbe ernannt und seither von Cadw betreut.