Το Παλαιόκαστρο βρίσκεται 5 χιλιόμετρα νοτιοανατολικά της πόλης της Σάμου και είναι περικυκλωμένο από λόφους που κρύβουν το χωριό από την θάλασσα.Πήρε το όνομά του από τα ερείπια ενός κυκλώπειου τείχους. Στη θέση του σημερινού Παλαιοκάστρου υπήρχε κατά τα αρχαία χρόνια, χωριό από οικοδομήματα ελληνικής και βυζαντινής εποχής.

Σε μία από τις εκκλησίες τον Άγιο Γεώργιο η ομώνυμη εικόνα του αναγράφει έτος κατασκευής 1649. Επειδή αρχαιότερη από αυτή την εκκλησία είναι η της Κοίμησης της Θεοτόκου, εκτιμάται ότι η πόλη χτίστηκε στις αρχές του 16ου αιώνα. Το χωριό φημίζεται σήμερα για τις εξαιρετικές του ταβέρνες με φρέσκο ψάρι και τον παραδοσιακό του φούρνο.