Quello di Castello è il quartiere storico. E' la rocca fortificata della città con le imponenti torri pisane, i bastioni e le mura.
La Cattedrale di Santa Maria, ubicata in piazza Palazzo, venne edificata nel periodo compreso tra il XII e il XIII secolo ed essa nel corso del tempo e delle dominazioni ha subito modifiche interessanti dal punto di vista storico-artistico.
1 - Torre dell'Elefante
La Torre pisana detta dell'"Elefante" venne progettata dall'architetto Giovanni Capula agli inizi del XIV sec. Intorno al 1328 venne chiuso il lato nord dell'edificio per ricavarne abitazioni per funzionari e magazzini. Nella seconda metà del del XIX sec. fu adibita a carcere. Nel 1906 il restauro permise la liberazione del lato murato in età aragonese e il ripristino delle condizioni originarie.
2 - Necropoli di Tuvixeddu
Tuvixeddu è un colle (M. 99 s.l.m.) dalla superficie piana - irregolare delimitato dalle vie: Is Maglias, Montello, Sant'Avendrace, Vittorio Veneto.
Raggiungibile da via Falzarego e dalla scalinata di Sant'Avendrace, è il rilievo cittadino con maggiore concentrazione di ipogei scavati nella roccia.
Il nome Tuvixeddu indica: "colle dei piccoli fori" dal sardo "tuvu" che significa "vuoto, cavità" in quanto la stessa collina possiede numerosi ambienti scavati nella roccia calcarea dai popoli colonizzatori. Di particolare interesse è la Necropoli fenicio-punica che, contando alcune migliaia di tombe risalenti al periodo compreso tra il VI e il III secolo a.C., fa di questo sito una delle più vaste aree storico-monumentali del Mediterraneo. Tali sepolture ipogeiche erano raggiungibili attraverso un pozzo di varia profondità (fino a 10 - 12 metri) che, oltre a possedere degli appositi incavi laterali chiamati "pedarole" per facilitare la discesa dei necrofori, presentava sul fondo una o più stanzette rettangolari note come "celle sepolcrali".
L'accesso a questi ambienti sotterranei veniva chiuso con una grande pietra squadrata detta lastra sepolcrale e il pozzo veniva ricoperto di terra in modo che il defunto e il relativo corredo funerario, fossero protetti. Alcuni corredi rinvenuti nel corso di numerose campagne di scavo nella necropoli, sono costituiti da anfore, bicchieri, coppette, ampolle portaprofumi, lucerne, rasoi, armi, monete, pendenti in oro e in argento, collane, amuleti, scarabei, statuine e altri oggetti, tra i quali meritano particolare attenzione le uova di struzzo dipinte, alcune statuette del Dio Bes (divinità maschile risalente al V sec. a.C.), e tanti altri reperti che parzialmente sono esposti nel Museo archeologico di Cagliari (piazza Arsenale) e, in massima parte, nel British Museum di Londra.
3 - Torre di San Pancrazio
La Torre si trova in piazza Indipendenza, nel quartiere di Castello. La torre di San Pancrazio fu edificata nel 1305 dai pisani su progetto dell'architetto cagliaritano Giovanni Capula ed è la "gemella" dell'altra torre, progettata anch'essa dal Capula, la torre dell'Elefante.
La costruzione, che faceva parte del sistema fortificatorio pisano, fu eretta sul punto più alto del colle, a più di 130 metri sopra il livello del mare. Costruita in bianco calcare estratto dal colle di Bonaria, presenta solo delle sottilissime feritoie nei tre lati chiusi che hanno uno spessore di ben tre metri. Il quarto lato è aperto verso l'interno del Castello, caratteristica tipica delle torri pisane, e mostra i ballatoi in legno situati sui quattro piani della torre.
4 - Cittadella dei Musei
L'area su cui sorge la cittadella venne edificata nel 1552 come sistema difensivo e nel 1700 fu destinata alla costruzione di artiglieria. Nel 1800 fu utilizzata come casermaggio e dal 1920 fu destinata a caserma militare intitolata a Eligio Porcu.
5 - Museo Archeologico Nazionale
Inaugurato con la prima sezione espositiva nella Cittadella il 24 luglio 1993, il museo rappresenta uno scrigno prezioso ove sono custodite le testimonianze delle antiche civiltà che Cagliari e la Sardegna hanno conosciuto: dai primi stanziamenti avvenuti in epoca neolitica ed eneolitica a quella nuragica, dall'età fenicio-punica a quella romana e al lungo crepuscolo barbarico.