Nonostante la Rocca di Camporgiano porti il nome degli Estensi, che hanno dominato sul territorio solo a partire dal XV secolo, secondo alcuni studiosi le sue origini risalgono addirittura ad un antico presidio militare dei Liguri Apuani, popolazione preindoeuropea con la quale Etruschi e Romani si sono scontrati per il possesso della Garfagnana.

Non si sa di preciso quando la rocca abbia assunto la sua attuale fisionomia architettonica. Di certo la struttura rappresenta il nucleo iniziale del futuro capoluogo, che fino al 1376 veniva ancora identificato con il castello. La fortezza compare in numerosi documenti dell'epoca che ci testimoniano la sua appartenenza a Spinetta Malaspina, nel 1313 (su concessione dell'imperatore Enrico VII), e a Firenze nel 1341. La chiesa al suo interno è però citata già nel XII secolo, in una bolla pontificia di Anastasio IV.
Sia sotto il dominio lucchese che durante l'epoca fiorentina, il castello è la sede del vicariato di Camporgiano. Nel XV secolo Camporgiano entra nei possedimenti degli Estensi. Si presume che deve loro il suo nome perché sia stato il nobile casato emiliano a far realizzare gli ultimi ammodernamenti che ci hanno consegnato le parti di castello che possiamo vedere oggi. All'epoca del dominio ferrarese, infatti, la struttura difensiva si rende necessaria per presidiare le nuove vie commerciali che si aprono dalla Garfagnana in direzione dei centri mercantili della Pianura Padana.
Purtroppo, gran parte della rinnovata struttura rinascimentale è stata danneggiata irreparabilmente da un terremoto avvenuto intorno al 1920. Rimane ben visibile tuttavia l'imponente basamento del complesso fortilizio, sopra al quale sorge oggi una lussuosa villa residenziale. Durante la Seconda Guerra Mondiale viene perforata parte della parete che divide una delle torri dalla sua stanza interna, in cerca di un riparo dai bombardamenti. Si è allora scoperto casualmente che la cinta era stata abilmente progettata con delle grandi cavità interne, nelle quali probabilmente i cittadini di Camporgiano si rifugiavano quando venivano assaliti da briganti ed eserciti nemici. Attualmente la Rocca degli Estensi ospita un importante Museo delle Ceramiche, nel quale sono conservati anche alcuni rinvenimenti effettuati nelle cavità delle mura.