El castell de Llorenç està emplaçat a la serra de Sant Cristòfol, situada a l'oest de l'actual poble de Sant Llorenç de Montgai, en el marge dret del Segre. Concretament, la part central i més antiga del castell, d'època andalusina, juntament amb algunes estructures d'època feudal, es troba sobre un penya-segat irregular que sobresurt a l'oest de l'església romànica de Santa Maria del Castell, mentre que altres estructures defensives, ja d'època feudal, es troben sobre la carena de la mateixa serra a l'est de la dita església.