Το κάστρο του Μολύβου, αποτελεί το δεύτερο σε μέγεθος και σημασία κάστρο της Λέσβου. Στη σημερινή του μορφή είναι σε μεγάλο βαθμό έργο των Γατελούζων ηγεμόνων με πολλές μεταγενέστερες προσθήκες και επισκευές επί οθωμανικής κυριαρχίας αλλά και με σύγχρονες επισκευές που δύσκολα διακρίνονται καθώς έχουν γίνει με το ίδιο υλικό και με τα ίδια αρμολογήματα.
Στο λόφο του κάστρου θα βρισκόταν η ακρόπολη της αρχαίας πόλης τουλάχιστον από τον 5ο αιώνα π.Χ., της οποίας έχουν εντοπιστεί υπολείμματα κάτω από δύο πύργους.
Χτισμένο με κόκκινο και καφέ τραχείτη, το κάστρο κατείχε στρατηγικής σημασίας θέση, που επέτρεπε τον έλεγχο του βόρειου περάσματος προς τον Αδραμυττηνό κόλπο.