Il conte Pietro II Ruggeri di Celano nel 1392 intervenne nella costruzione, ma solo fino al primo piano con le torri basse angolari, il cortile delimitato dal loggiato con arcature a sesto acuto e la vecchia torre-mastio inglobata sull'angolo nord-est.
Lionello di Acclozamora e la moglie Jacovella Ruggeri di Celano portarono il castello nel 1461 ad assumere l'aspetto di residenza fortificata signorile rinascimentale con innovazioni sul recinto esterno, che fu rinforzato nello spessore.
L'arrivo dei Piccolomini nella contea celanese nel 1463 portò solo leggere modifiche.
Sul recinto esterno ad ovest si realizzarono due nuove torri cilindriche a "ferro di cavallo".
Nel 1892 l'angolo ovest del recinto murario del castello, fra le due torri dei Piccolomini, diventa sede provvisoria del "Carcere Mandamentale".
L'anno dopo, il 23 agosto, la Commissione permanente di Belle Arti del nuovo Regno d'Italia dichiara il castello di Celano edificio monumentale sottoposto alla tutela dello Stato.
Il terremoto del 1915 danneggia gravemente il castello, già indebolito da precedenti terremoti, con il crollo del loggiato del cortile, dei solai e di alcune volte, di parte del cammino di ronda e delle merlature, mentre le torri angolari presentano crepe e gravi lesioni.
A tali danni si sopperisce nel 1938, non essendo in grado i proprietari di restaurarlo, quando, il castello e i terreni annessi vennero espropriati.
Il 13 aprile 1954, dopo la fine della guerra mondiale, il progetto di restauro venne finalmente approvato. I lavori cominciarono nel marzo del 1955, e terminarono nel 1960.
Attualmente il castello è sede del gruppo operativo della Soprintendenza per i Beni Ambientali, Architettonici, Artistici e Storici per l'Abruzzo - L'Aquila, e di un deposito di materiale archeologico della Soprintendenza Archeologica per l'Abruzzo - Chieti.
Nel piano superiore è presente il Museo di Arte Sacra che contiene le testimonianze materiali della storia della cristianità della Diocesi dei Marsi (ora di Avezzano) dal VI sec. d. C. all'età moderna.
C'è anche un museo Archeologico della Marsica con la famosa Collezione Torlonia da poco acquistata dallo Stato.
Nel piano inferiore, nel cortile, sulla parete di destra sono stati rimontati negli anni '70 due portali provenienti dalla Marsica: il primo, quello architravato, proviene dalla chiesa rurale di S. Nicola di Marano (ora "Pie Marano" lungo la strada Provinciale Cicolana), datato al XII secolo; il secondo, archivoltato, proviene dalla chiesa benedettina di S. Salvatore di Paterno e datato agli inizi del XIII secolo: salvato dal De Nino nel 1887 durante il passaggio della nuova linea ferroviaria Avezzano-Sulmona, era murato nella chiesa
celanese della Madonna del Carmine fin da quella data.