La sua struttura è considerata una delle più interessanti opere difensive della provincia genovese e della Liguria. Il castello è collocato al centro dell'ampia conca alle pendici del monte Maggiorasca, visibile sullo sfondo del castello, e circondato quasi interamente da prati e poco distante dall'odierno centro abitato di Santo Stefano.
Il castello si presenta a forma di pentagono irregolare recante su quattro vertici, dei cinque in totale, stretti bastioni a fianchi rientranti a forma di cuneo. Per entrare al suo interno anticamente si ricorreva a ponti mobili e oggi si presenta come un pendio che saliva dalla porta di accesso verso gli spalti retrostanti. Al centro è rimasta intatta la piccola piazza d'armi lungo la quale erano allineati i diversi vani, collegati tra loro tramite ballatoi impostati su colonne.
Durante la fase di sgombero delle macerie, nei vari interventi di recupero, sono stati rinvenute tracce dell'antica costruzione medievale non demolite durante il rinnovamento del XVI secolo. Tali scoperte hanno permesso agli storici di ricostruire storicamente e architettonicamente le varie fasi di costruzione e relative modifiche della struttura; secondo alcuni studi la struttura nacque dapprima come semplice castello o dimora nobiliare e solo in seguito fu bastionata diventando una vera e propria fortezza difensiva. Le mura e le torri furono infatti maggiormente ampliate con nuovi bastioni garantendo così una maggiore resistenza ai colpi di artiglieria.
