Od czasów rzymskich, skaliste urwisko górujące nad miastem Segovia było wykorzystywane jako fundament fortyfikacji, jego położenie było odpowiednie do obrony wojskowej. Berberyjscy Almorawidzi zbudowali tam drewnianą fortecę w okresie wczesnego średniowiecza, po raz pierwszy udokumentowaną w 1122 r., krótko po tym, jak król Alfons VI z Leonu i Kastylii odzyskał Segowię. Dziś te wczesne struktury prawie zniknęły, a klif jest zwieńczony strzelistym zamkiem.
Po odzyskaniu miasta przez chrześcijan, Alcázar („zamek”) stał się jedną z ulubionych rezydencji hiszpańskich królów. Stopniowo, dodatkowe prace budowlane i renowacyjne przekształciły fortecę w piękny pałac. W XVII wieku dwór królewski został przeniesiony do Madrytu, a Alcázar służył jako więzienie państwowe do czasu założenia tu w 1762 roku przez Karola III Królewskiej Szkoły Artylerii. W 1862 roku pożar zniszczył większość dachów w kwaterach szlacheckich, ale dzięki rycinom José Maríi Avriala z 1839 roku przywrócono je do pierwotnego stanu.
Alcázar de Segovia był wykorzystywany jako miejsce kręcenia filmów, takich jak Kuranty o północy (1965) Orsona Wellesa i arturiański musical Camelot (1967), ale jego najbardziej charakterystyczne znaczenie w kulturze popularnej jest odnotowywane z różnych powodów. W filmie Disneya Królewna Śnieżka i siedmiu krasnoludków z 1937 roku, zamek Złej Królowej był wzorowany na Alcázar de Segovia, a jego projekty architektoniczne i położenie na wzgórzu odzwierciedlały oryginał. W późniejszym czasie Disney ponownie wykorzystał inspirację Alcázarem przy projektowaniu Zamku Kopciuszka, symbolicznego zamku z bajki w Walt Disney World i Tokyo Disneyland.
Dzisiaj w Alcázar de Segovia znajduje się muzeum, które kronikarzy średniowieczną historię gmachu i jest domem dla archiwum wojskowego.