Zielonogórski zamek został zbudowany prawdopodobnie w roku 1272, w okresie bratobójczych walk toczonych o Księstwo Głogowskie. W tym czasie Zielona Góra nie posiadała jeszcze murów obronnych. Drewniana budowla wzniesiona na pagórku pomiędzy drogami prowadzącymi do Krosna i brodu na Odrze, miała chronić miasto i przedmieścia, a także stanowić siedzibę naczelnika okręgu lub kasztelana. Zamek ten służył następnie jako rezydencja książętom głogowskim, a w okresie podziału tego księstwa władcom panującym nad dzielnicą zielonogórsko-kożuchowską. W 1488 roku, ostatnim etapie wojny o sukcesję głogowską, książę Jan Żagański będący wówczas władcą Księstwa Głogowskiego i suwerenem Zielonej Góry, przygotowując miasto do oblężenia nakazał spalić zamek nie nadający się już do obrony.

Nie zachowały się żadne wizerunki lub opisy twierdzy. Na podstawie informacji o architekturze XIII-wiecznych zamków drewnianych, uwzględniając hipotezę, że najstarsza pieczęć miejska ukazuje wieże inspirowane fortyfikacjami zamkowymi, dokonano rysunkowej rekonstrukcji budowli. Znajdowała się ona na pagórku umocnionym wałem, a przepływająca w pobliżu Złota Łącza umożliwiała wypełnienie fosy wodą. Z pewnością istnieć musiała brama ze zwodzonym mostem. Otaczające zamek obwałowanie umacniała palisada i drewniane baszty, wewnątrz znajdowała się wieża obronna, budynek mieszkalny i obiekty gospodarcze.