Mae Castell Dinefwr yn un o gestyll y tywysogion Cymreig, ar safle prif ganolfan teyrnas Deheubarth. Yr oedd Dinefwr (a Deheubarth) yn un o Dair Talaith Cymru, ynghyd ag Aberffraw a Mathrafal. Saif uwchben Afon Tywi gerllaw Llandeilo, Sir Gaerfyrddin, rai cannoedd o droedfeddi uwch yr afon. Dyma ganolfan weinyddol cwmwd Maenor Deilo yn yr Oesoedd Canol.
Yn ôl y traddodiad, adeiladawyd castell ar y safle yma gan Rhodri Mawr, ond nid oes olion o'r cyfnod yma. Yn ddiweddarach, Dinefwr oedd prif lŷs ŵyr Rhodri, Hywel Dda, brenin cyntaf Deheubarth ac yn nes ymlaen brenin y rhan fwyaf o Gymru. Credir i'r castell gael ei ail-adeiladu gan Rhys ap Gruffudd. Mae Gerallt Gymro yn adrodd stori am Harri II, brenin Lloegr yn cynllunio ymosodiad ar y castell yn ystod ymgyrch yn erbyn Rhys ac yn anfon un o'i ŵyr i archwilio'r tir, gyda chlerigwr o Gymro fel arweinydd iddo. Gofynnwyd i'r clerigwr ei arwain at y castell ar hyd y ffordd hawddaf, ond yn lle hynny aeth ag ef ar hyd y ffordd anoddaf posibl, gan ddiweddu'r perfformiad trwy aros i fwyta glaswellt, gan egluro i'w gydymaith mai dyma oedd bwyd y bobl leol mewn amseroedd celyd. Penderfynodd y brenin beidio ymosod ar y castell.
Ar farwolaeth Rhys ap Gruffudd daeth y castell yn eiddo i'w fab, Rhys Gryg, a chredir fod rhannau cynharaf y castell presennol yn dyddio i'w gyfnod ef. Erbyn hyn yr oedd Llywelyn Fawr o Wynedd yn ymestyn ei awdurdod i'r ardaloedd hyn, a chan bod Rhys yn rhy wan i'w wrthsefyll, dymchwelodd y castell. Ail-adeiladodd Llywelyn y castell a chadwodd ef yn ei feddiant hyd ei farwolaeth yn 1240. Yn 1255 rhoddodd Llywelyn ap Gruffudd gastell Dinefwr i Rhys Fychan, yna'n ddiweddarach rhoddodd ef i Maredudd ap Rhys cyn ei ddychwelyd i Rhys Fychan. Digiodd hyn Maredudd, a daeth yn gefnogwr Edward I, brenin Lloegr, gan helpu Edward i gipio Dinefwr yn 1277. Mae'n ymddangos fod Maredudd wedi cael addewid y byddai'n cael cadw Dinefwr, ond torrodd Edward ei addewid. ac yn 1291 gorchymynodd ddienyddio Maredudd.
Bu'r castell yn awr yn nwylo'r Saeson, er fod cofnod iddo gael ei losgi yn ystod gwrthryfel Llywelyn Bren yn 1316. Yn 1317 rhoddwyd ef i Hugh Despenser, ffefryn y brenin. Gwarchaewyd ar y castell gan fyddin Owain Glyndŵr yn 1403, ond heb ei gipio. Tua diwedd y 15fed ganrif perchennog y castell oedd Syr Rhys ap Thomas, a ail-adeiladodd rannau helaeth ohono. Yn 1531 dienyddiwyd ŵyr Rhys am deyrnfradwriaeth a chymerodd y goron feddiant ar y castell. Llwyddodd y teulu i'w gael yn ôl yn ddiweddarach, ond yn 1600 adeiladasant dŷ gerllaw ac ni bu defnydd pellach ar y castell.
Mae'r castell dan ofal Cadw ond mae tu mewn i Barc Dinefwr,sy'n eiddo i'r Ymddiriedolaeth Genedlaethol.
