In epoca normanna, dopo i notevoli danni subiti dal terremoto del 25 ottobre 989, il castello subì cambiamenti radicali con la realizzazione di un dongione centrale protetto da una cinta muraria e di quattro torri quadrangolari agli angoli del corpo centrale.
Il donjon, realizzato secondo un modello attestato in altre realtà irpine, ma anche ampiamente diffuso in Europa, era strutturato su più livelli con un'altezza oscillante tra i quindici e i ventuno metri. Al piano terra vi era una cisterna, mentre ai piani superiori si trovavano la dispensa-deposito e i locali adibiti a residenza del conte e dei suoi familiari.
Nel giugno del 1139, il re Ruggiero d'Altavilla assediò Ariano, uno dei principali centri dell'insurrezione antimonarchica, e tentò invano di espugnare le sue solide mura come racconta la cronaca di Falcone Beneventano: «Lontano quattro miglia dalla città stava il conte Ruggero d'Ariano, con settecento cavalieri pronti ormai a battersi sino alla morte [ ...] e lui [Ruggero], con il duca suo figlio ed il loro esercito congiunto, si portò contro la città d'Ariano, feudo del conte Ruggero; immediatamente il re assediò la città e fece costruire delle macchine di legno per poterla espugnare. Ma i cittadini e i cavalieri che erano con loro, non avevano affatto paura delle cose che si andavano approntando; infatti in città erano entrati duecento cavalieri e quasi ventimila uomini d'arme. Il re allora, vedendola così ben fortificata e così pronta, diede ordine di spostare l'accampamento e, imbestialito, ordinò di abbattere e di devastare le vigne, gli ulivi, gli alberi e i campi che si potevano trovare; e così, si trattenne due giorni da quelle parti».
L’anno seguente, nel settembre del 1140, il castello di Ariano fu prescelto dal sovrano, in virtù della sua privilegiata posizione geografica, per il primo parlamento generale del Regno: Ruggiero convocò un'assemblea generale dei vassalli, introdusse una nuova moneta, il ducatus, e promulgò le Assise, un corpus normativo di 44 leggi che regolava molti aspetti della vita amministrativa, giudiziaria e militare del Regno.