Sebbene il suo territorio sia disseminato di sopravvivenze archeologiche, l'insediamento della città trae origine da un incastellamento avviato nei primi decenni del sec. XIV. Nella politica difensiva del retroterra milazzese Federico III integrava con nuovi corpi edilizi un preesistente fortilizio edificato da maestranze di tradizione araba sull'altura più elevata del colle, detta Torace. Nelle pendici a nord e a ovest gli abitanti dei vicini casali costruivano le proprie residenze, in un'area ricadente all'incirca nel quartiere Castello o Rivellino. Fuori dal borgo trecentesco, e a esso preesistente, era una torre normanno-sveva, sita sull'altura Artemisia, a N, edificio oggi parzialmente visibile, assorbito nel corpo della chiesa di S Marina. Il Borgo, attrezzato di mura, andò espandendosi verso i crinali settentrionale e nordorientale nella seconda metà del sec. xv. Privilegi emanati dallo stesso Federico III e ancora da Martino e Alfonso venivano integrati dalla concessione di Carlo V che nel 1522 assegnava a Castroreale un propno territorio separato da quello di Milazzo, conferendole il titolo di città regia. Fu, infatti, nel corso del Cinquecento che la città conobbe la più vasta espansione, assicurata da una nuova cinta muraria, che insieme al borgo racchiudeva i due crinali già insediati. Nella seconda metà del sec. XVI e nel secolo successivo gli spazi della città murata andarono saturandosi, sia per l'incremento demografico, quanto per gli spazi occupati dai nuovi insediamenti civili e religiosi, anche se sin dal Seicento Castroreale doveva conoscere la lunga teoria dei terremoti che ha portato, nel corso dei secoli, al depauperamento del suo patrimonio. Nel 1677 fu addizionata alla città un'appendice occidentale, extra moenia, mediante nuovo recinto murario in contrada dell'Acqua Santa. L'espansione urbana, fortemente condizionata dall'andamento orografico, già dal sec.XVII più che dilatarsi aveva manifestato il pericoloso fenomeno della verticalizzazione edilizia. Nel secolo dei Lumi, particolarmente dopo il terremoto del 1783, le nuove residenze andarono a occupare i medesimi spazi di quelle demolite, mentre molti residenti optarono per una emigrazione verso la costa. Nel tardo Ottocento un'opera di sventramento urbanistico tracciava, con la realizzazione della via Cesare Battisti, un sistema di viabilità che avrebbe consentito un più agibile passaggio carrabile dalle pendici orientali del colle fino al cuore della città, la "cerniera" urbanistica di piazza Duomo.
Si raggiunge il paese immettendosi nella via Cesare Battisti che collega, con alcuni tornanti, il Serro a piazza Marconi. Raggiunta quindi piazza Marconi, a d. si vede la chiesa Madre, consacrata a Maria Assunta. Di originale impianto edilizio quattrocentesco, fu ampliata nei primi decenni del sec. XVII: il prospetto principale, che si presenta chiuso tra un contrafforte e la torre campanaria, del 1518; la facciata laterale, con un ricco portale marmoreo del sec. XVII, prospetta sul piazzale dell'Aquila (belvedere).
L'interno è a croce latina; le tre navate sono scandite da sedici colonne di pietra arenaria grigia. L'acquasantiera di d. è opera di Antonello Gagini (1530). Nella navata mediana sono una ricca cantoria intagliata (1612), un pulpito marmoreo del 1644 e un fonte battesimale del 1634. Nella navata d. si succedono al primo altare Pietà di Francesco Cardillo (1603); al secondo S. Liberale Vescovo, statua d'ignoto (1606); al terzo statua di S. Tommaso Apostolo (1607); al quarto statua di S. Antonio di Padova (1630); al quinto statua di S. Pietro, attribuita a Rinaldo Bonanno (1586); al sesto Anime Purganti, tela di Filippo Iannelli. Nel presbiterio è un coro intagliato del sec. XVIII. Nella navata sin. si succedono: al sesto altare Madonna degli Agonizzanti, tela di Filippo Iannelli (1680); al quinto la statua di S. Maria di Gesù, opera giovanile di Antonello Gagini (1501); al quarto S. Maria di Loreto, statua di Francesco Antonio Molinaro; al terzo S. Giacomo Apostolo, statua di manierista toscano; al secondo S. Caterina d'Alessandria, statua di Antonello Gagini (1534); al primo Madonna del Rosario, tela di Filippo Iannelli (1655). Nel Tesoro della chiesa si conservano pregevoli argenterie tra cui una Croce astile, opera di Mario d'Angelo (sec. XVII); un calice di Francesco Bruno e Sebastiano Juvarra (sec. XVII); un unguentario di Giuseppe d'Angelo (sec. XVII).
Dal piazzale dell'Aquila una gradinata conduce in via Trieste, suggestiva arteria della città murata, dove permangono resti di architettura cinque-settecentesca (ampie arcate, cantonali bugnati). Si scende a d. per una scalinata che riconduce alla via Cesare Battisti; attraversando la strada ai piedi della gradinata si incontra un'altra scalinata che scende al collegio dei Redentoristi, ex convento dei Cappuccini, edificato nel 1618 e adibito dopo il 1866 a ospedale. Annessa alla struttura è la chiesa di S. Maria delle Grazie, dove si conserva, all'altar maggiore, una tavola di ignoto raffigurante la Madonna delle Grazie con le Ss. Agata e Caterina d'Alessandria, della seconda metà del sec. XVI. Nel refettorio dell'annesso collegio dei Redentoristi è un Crocifisso ligneo della fine del sec. XVII. Continuando nella discesa sul fronte settentrionale della cittadina si percorre la via Cappuccini da dove si scorge in basso, e voltando a sin. si può raggiungere, la porta Raineri, unica superstite tra le porte della città murata ed anche la più giovane, essendo opera del 1800, colà collocata al posto di due più antiche, demolite per rendere meno ripido il passaggio. Prima di raggiungere la porta è sulla d. una strada di recente tracciato che conduce in alto alla via Battisti: raggiuntala e attraversatala si imbocca, di fronte, la via Guglielmo Siracusa, l'arteria più importante della città storica; nonostante le molteplici demolizioni e trasformazioni conserva ampie vestigia di asse viabile di significativa rappresentatività. Si raggiunge subito a sin. la chiesa di S. Marina il cui volume ha inglobato a sè una torre delle mura cittadine di probabile fondazione normanno-sveva. La chiesa, opera composita rimaneggiata nel sec. XVI (1543 e 1570), raccoglie elementi edilizi fortemente eterogenei, sia nella struttura che nelle superfici, come testimoniano le due finestrelle strombate del sec. XII-XIII nella parete N: attualmente l'edificio religioso è vuoto, fatta eccezione per il sarcofago di Paolo Muscianisi (sec. XVII) e per l'altare marmoreo di s. Lorenzo (sec. XVII).
Percorrendo in basso la strada che passa sotto la torre, superando, ancora nel corpo edilizio di S. Marina, un balcone retto da mensoloni del sec. XVI, si raggiunge la chiesa di S. Agata: l'esterno è molto modesto, tuttavia l'edificio era già esistente sin dai primi anni del sec. XV. All'interno si conservano: a d., entrando, un'acquasantiera dei primi del Seicento; al primo altare Annunciazione, gruppo di Antonello Gagini (1519); al secondo, Addolorata, statua lignea di Michele Gangeri (1866); al terzo, Madonna con bambino, statua marmorea di Michelangelo Naccherino acquistata a Napoli nel 1601; all'altare maggiore è un Crocifisso in cartapesta del sec. XVII; al terzo altare sin. S. Agata di Giovanni Angelo Montorsoli (1554); al primo S. Lucia (1546) di scuola gaginesca.
Proseguendo sulla via Siracusa si fiancheggia l'oratorio di S. Filippo Neri, con portale seicentesco sovrastato da un balcone sorretto da mensole con motivi a cavalluccio marino (le due interne) e piccolo leone con boccola (1e due esterne).
Nell'Oratorio è in allestimento un Museo civico, che comprenderà: Crocifisso ligneo di ignoto sec. XV; Madonna delle Grazie di Antonello de Saliba, già nella chiesa Madre; ciborio ligneo del sec. XVII; due tele di Filippo Iannelli (1653) raffiguranti S. Antonio di Padova e S. Felice da Cantalice; polittico su tavola della Natività, attribuito a scuola di Filippo Criscuolo (metà sec. XVI); S. Agata e storie delle sua vita, di ignoto del sec. XV, su tavola; Strage degli Innocenti, S. Lorenzo e storie della sua vita, tavole di Simpliciano da Palermo (inizi del sec. XVI); Croce dipinta, su tavola, di ignoto della fine del sec. XIV; trittico con l'Adorazione dei Magi tra le Ss. Marina e Barbara, tavola di scuola fiamminga (sec. XVI); Tutti i Santi, tavola di ignoto polidoresco; S. Leonardo, tavola di Antonio Riccio (1587); Madonna tra i Ss. Filippo e Giacomo, tavola di Deodato Guinaccia (1574); Madonna tra i Ss. Placido e Francesco di Paola, tela di Gaspare Camarda (1629); Pietà e santi, tela di Mercurio Romeo (sec. XVII); conversioe di S. Paolo, tavola ricondotta su tela della seconda metà del sec. XVI; S. Antonio Abate, tavola dei primi del sec. XVI; Transito della Madonna, tavola (primi del sec. XVI); Andata al Calvario, di ignoto della seconda metà del sec. XVI; Madonna del Rosario, di ignoto della seconda metà del sec. XVI; Madonna tra i Ss. Sebastiano e Rocco, di ignoto della seconda metà del sec. XVI; statua marmorea di S. Giovanni Battista di Andrea Calamecca (1568); statua marmorea della Madonna Accomandata di Antonello Freri (1510). Inoltre vi si conservano tre Crocifissi di scuola messinese del sec. XVI e un paliotto in argento, opera di Filippo Juvarra (1700).
La via Siracusa supera, a d., la parte absidale della chiesa del Salvatore e giunge in piazza SS. Salvatore, acciottolata, che riunisce i prospetti del seicentesco Monte di Pietà, a sin., del palazzo Peculio, sede dell'Amministrazione Comunale, di fronte, della torre campanaria del Salvatore, del sec. XVI, a d., e del fianco d. della chiesa del SS. Salvatore, alle spalle: le strutture murarie più antiche appartengono probabilmente ad una moschea rimaneggiata verso la fine del sec. XIV; del tardo Cinquecento sono le trasformazioni absidali; nel secolo successivo furono eseguiti rivestimenti con stucchi barocchi.
Si imbocca la via Farini, che lambisce il fianco d. del palazzo Peculio, e si scende quindi a d. una scalinata (salita Federico II) che termina a piazza Garibaldi, dove prospetta, a sin., la chiesa della Candelora. Già esistente nel sec. XV, la chiesa conserva all'interno un altare ligneo ad intagli, sontuosa opera del sec. XVII attribuita a Giovanni Siracusano. Di fronte alla chiesa, da piazza Garibaldi, si imbocca la via Gesù e Maria fino alla piazza dove sorge l'omonima chiesetta, la cui fondazione pare sia anteriore all'insediamento del castello trecentesco.
Si prosegue nella via Gesù e Maria fino al cimitero. Qui è la chiesa di S. Maria di Gesù, un tempo annessa al convento dei Padri Minori Osservanti, fondato nel 1424. Anticipa la chiesa un nartece, ai cui fianchi sono due cappelle: in quella d. è un monumento funebre eretto nel 1629 per la famiglia Calamoneri; nella sin. un altro monumento funebre, eseguito per Geronimo Rosso da Antonello Gagini (sarcofago 1506, arco 1508). I portali delle cappelle e della chiesa, opere quattrocentesche, riflettono stili di ascendenza catalana e durazzesca.
Si esce da Castroreale verso S, scendendo con tornanti ad attraversare la valle del T. Crizzina fittamente coltivata su terrazze, e risaliti sull'opposto versante si giunge, km 128, a un bivio, dove si tiene a d. raggiungendo, km 132, Protonotaro m 85; nella chiesa Madre, dedicata a S. Domenica, si conserva, una tavola raffigurante la Madonna in trono tra le Ss. Domenica e Caterina d'Alessandria, di ignoto (sec. XVI). Scendendo ancora si è, km 134, a Portosalvo m 115, e quindi, prendendo a d., km 135.9, a Centineo m 84; qui, nella ricostruita chiesa di S. Maria della Visitazione sono un dipinto della metà del sec. XVI raffigurante la Visitazione, e la Madonna dell'Itria di Giovan Domenico Quagliata (1661).
Si raggiunge di nuovo, km 137.7, e s'imbocca verso O la statale 113 a Barcellona, di cui si lascia subito a d. il sobborgo di S. Antonino, dov'è il convento dei Frati minori di S. Antonio di Padova;
se ne conserva il chiostro del sec. XVI e, nella chiesa attigua, una statua lignea seicentesca del santo titolare, un Crocifisso dei primi del sec. XVI, una tela di Filippo Iannelli raffigurante la Madonna dell'Itria (1563).
Da qui proseguendo sulla statale si attraversa il T. Patri-Termili, corrispondente all'antico Longano, sulle cui rive Gerone Il di Siracusa sconfisse nel 269 a.C. i Mamertini. Si giunge, km 142.2, al comune sparso di Terme Vigliatore, ab. 5877, sede di industrie balneari e termali; già territorio di Castroreale, è comune autonomo dal 1966. Della precedente giurisdizione territoriale conserva il toponimo la frazione Castroreale Terme m 24, sede comunale, dove sorgono gli stabilimenti termali per lo sfruttamento di due sorgenti minerali, curative delle malattie del ricambio, cutanee e del fegato.
Km 145.7 si attraversa la frazione di San Biagio m 24, a monte della quale, fra la strada e la ferrovia (subito dopo il passaggio a livello, a d.), sono i resti di una villa Romana con pavimentazione a mosaico della seconda metà dell sec. I d.Cristo.
La villa si svolgeva con i suoi ambienti intorno a un peristilio quadrato con 28 colonne (8 su ogni lato). Al centro del lato S era il tablinun o sala di ricevimento, con pavimento a lastroline esagonali di marmo intercalate con tessere musive nere. Negli ambienti adiacenti resti di pitture parietali. Altri due ambienti con pavimento a mosaico sono stati messi in luce sul lato O. Nell'angolo SO, a livello più elevato, erano le terme, il cui frigidarium aveva un bel pavimento a mosaico con barca di pescatori e pesci. La vasca, a forma absidata rivestita di marmo, mostra tracce di rifacimenti successivi. Gli ambienti vicini (tepidarium, calidaria) hanno pavimenti a ipocausti e pareti rivestite di tegole tubolari per la circolazione del vapore. Accanto ai resti, protetti da strutture in muratura e in plexiglas, in un piccolo locale sono esposti frammenti di affreschi, sculture, stucchi e ceramiche, oltre a pannelli illustrativi.