Şanlıurfa merkez ilçesinin güney batısında yer almaktadır. Kale, Halil-ür Râhman ve Ayn-ı Zeliha göllerinin güneyinde savunma ve gözetleme işlevine uygun olarak Damlacık Dağı, Dambak Tepe olarak adlandırılan kente hâkim bir yükseltide kurulmuştur. Kalenin ilk olarak MÖ IV. yüzyılda Abgarlar döneminde inşa edildiği öne sürülmektedir. Bizans devrinde VI. yüzyılda tarihçi Prokopius, surları kaydetmesine karşın kaleden söz etmemiştir. Tarihi kaynaklarda kalenin varlığından ilk kez XI. yüzyılda söz edilmektedir. Bu nedenle kalenin VI. ile XI. yüzyıllar arasında, Abbasiler döneminde 814 yılında kent surlarının yeniden inşası sırasında yaptırıldığı düşünülmektedir.

Urfa Kalesi, doğu, batı ve güneyde kayadan oyma derin bir savunma hendeği ile çevrelenen kuzey yönü sarp kayalıktır. Hendek, kalenin yapımından sonraki bir dönemde MS III. yüzyıla ait nekropol alanı üzerinde inşa edilmiştir. Hendeğin yer aldığı alanda kaya mezarlarına rastlanmamıştır. Hendeğin batısında asma köprü olduğu varsayılmaktadır. Kale, düzgün kesme taşlardan doğu-batı yönünde inşaalı dikdörtgen planlıdır. Toplam 25 burç bulunan kalenin çevresi 800 metre uzunluğundadır. Kalenin içme suyu ise Ayn Zeliha su kaynağından sağlanmaktaydı. 1724 tarihinde Hüseyin Paşa tarafından su kuyusu açtırıldı. Kale alanında iki adet korinth başlıklı iki sütun bulunmaktadır. Sütunlar 17,25 metre yüksekliğinde olup 4,60 metre çapındadır. İki sütunun arası 14 metredir. Doğuda olanın kent yönündeki kuzey cephesinde yer alan Süryanice kitabede, Edessa Kralı IX. Manu’nun (240-242) adı geçmektedir. Kalenin inşa tarihi öncesinde anıt olarak yerleştirildikleri belirtilmektedir.

Evliya Çelebi’nin kayıtlarına göre kalenin batıya açılan demirden bir kapısı bulunmaktaydı. Burada 200 adet konut olduğu, bu konutlardan birinde Dizdarağanın yaşadığını, kalenin 200 kadar neferi, cephanesi, buğday ambarı ve sarnıçları bulunduğunu yazmıştır. Günümüzde bu yapı kalıntıları mevcut değildir. Evliya Çelebi, kalenin bulunduğu Damlacık adındaki kayalık yüksek dağı Nemrud’un yaylak merkezi olduğunu yazmıştır. Büyüktaşlarla yapılmış sağlam surlu yüksek kale yapısını tanımlamıştır. Burçlarının çok güçlü olduğunu belirterek ve hendek bulunmadığını yazmıştır. Kalenin demir kapıdan geçildiğinde iç yüzünde bulunan camiyi küçük minareli olarak kaydetmiştir. Kaledeki iki anıtsal sütunu Hz. İbrahim’in Nemrud tarafından ateşe atıldığı mancınık olarak tanımlayarak kalenin içinde durduğunu yazmıştır. Aşağıda iç kalenin eteğinde yer alan büyük bir kaleyi dört köşe eski bir kale olarak tanımlamıştır. Bu kalenin üç kapısı ise Bağdad tarafına, doğuya açılan Bey Kapısı, batıya açılan Samsad kapısı ve yine batıya açılan Harran kapısıdır. Yapı, X. yüzyıldan XVI. yüzyıla kadar Haçlı kontluğu, Selçuklular, Eyyûbiler, Memlûkler, Akkoyunlular, Karakoyunlular ve Osmanlı dönemlerinde onarım görmüştür. Kaleye ait onarım kitabeleri kuzey, güney ve doğu cephelerinde olup toplam beş adettir. Kalenin kuzeydoğu köşesindeki çokgen burcun kente bakan köşelerinden birinin üzerinde XIII. yüzyıla tarihlendirilen yüksek kabartma aslan figürleri bulunmaktadır. XIX. yüzyıl başlarında İngiliz gezgin Buckingham, caminin harap durumda olduğunu belirtmiştir. XIX. yüzyılda kalede üç veya dört oda ile büyük bir salon ve mozaik kalıntıları kaydedilmiştir. Günümüzde kalede Bizans ve İslam devirlerine ait yapıların temel kalıntıları görülebilmektedir. Kalenin batısında yel değirmenine ait kalıntılar da yer almaktadır. Şanlıurfa Müze Müdürlüğü tarafından gerçekleştirilen kazılarda bazalttan yapılan öğütme taşları belirlenmiştir. Kale kapısının doğuya bakan cephesindeki kapı kemerinin iki tarafında günümüze ulaşamayan birer hayvan figürü geçmişe ait fotoğraflarda belirlenebilmiştir.