O castelo apresenta uma área de apenas cerca de meio hectare, uma vez que, à época de sua tardia construção, a povoação já estava definida. Apresenta planta trapezoidal irregular, reforçado por três torreões, dois de planta poligonal nos ângulos da fachada Norte e uma torre de planta circular no vértice Sudoeste.
Castelo de Sines |
A Torre de Menagem ergue-se a Noroeste, dividida internamente em três pavimentos. O seu alçado voltado para a vila é rasgado por três janelas, a superior dupla e mainelada, acredita-se que ainda contemporânea da época da construção.
Na praça de armas, a Oeste, junto aos dois torreões e à porta principal, identificam-se as ruínas do Paço dos Alcaides, onde, segundo a tradição, Vasco da Gama teria nascido. Embora se desconheça a sua configuração original e a sua posterior evolução arquitetônica, sabe-se que se erguia em dois pavimentos.