Das Castillo von Peñafiel liegt strategisch günstig auf einem Bergrücken in der kastilischen Hochebene, der die Flusstäler des Duero und des Duratón voneinander trennt. Dank dieser exponierten Lage ist es dominanter Blickfang der umgebenden Täler. Um die Erscheinung des imposanten Bauwerks nicht zu beeinträchtigen, wurde das Weinmuseum unauffällig in einen der Innenhöfe integriert. Auch konstruktiv bleiben die alten Mauern nahezu unangetastet, denn die stählerne Tragkonstruktion des Museums ist als autonome Struktur in den Hof eingestellt. Mit den vorwiegend in Lapachoholz ausgeführten Decken, Böden und Möbeln nimmt das neue Museum Bezug auf die ehemaligen Einbauten des Castillos, die noch an zahlreichen Balkenlöchern ablesbar sind. Die lediglich gesäuberten Steinquader der alten Mauern sind – überall präsent – Teil des Museums und werden so zu einem zusätzlichen Ausstellungsstück. Die Eingangssituation ist als Raumsequenz inszeniert: Der Besucher gelangt über einen Innenhof in eine geschützte Vorzone, die durch Holzlamellen begrenzt ist. Von dort betritt er das zweigeschossige Foyer durch die gläserne Eingangsfassade. Dieses dient als Verteiler für die niedrigeren Ausstellungsräume. Das Lapachoholz und die alten Mauern prägen die Raumatmosphäre in den beiden oberen Geschossen, während im Untergeschoss ausschließlich Kalkstein verwendet wurde.