La parte superior se corresponde con la alcazaba, donde la población se refugiaría en caso de asalto. Era la parte más importante desde el punto de vista defensivo, pero también de representación política del poder. La planta de este recinto es trapezoidal y amurallado, pero no se conserva la muralla en todo su recorrido. Los materiales de esta muralla son tapial basamentado en muro de piedra y en algunas partes se refuerza con un forro de mampostería. Hay un trozo de esta muralla que es la mejor conservada y aún conserva tres de sus almenas, las cuales se llaman popularmente como ‘dientes de la vieja’. La alcazaba complementa su muralla con cinco torres. En el interior de este recinto hay un aljibe de planta cuadrangular y a su lado otro aljibe, pero de menores dimensiones. Además, los trabajos arqueológicos han sacado a la luz otros dos aljibes en la zona de la alcazaba y un quinto en la torre del homenaje. Estos aljibes abastecían a la población de agua en caso de asedio y es un elemento muy curioso en el caso de Íllora ya que, en el reducido espacio de la alcazaba se conseguía acumular una enorme capacidad de agua. Uno de los aljibes era de planta rectangular, con tres salas separadas por arcos fajones de medio punto y con bóveda de cañón, dispuesto de forma transversal al lienzo sur de la alcazaba.
Conserva un sistema de alimentación por medio de una acequia que entra en el aljibe por el testero norte, además de entradas laterales para la recogida de agua de lluvia. Fue sellado en el siglo XVI y se ha conservado como una “cámara del tiempo” intacta hasta su descubrimiento, vacío y sin colmatar de tierra, con las huellas de los distintos niveles de agua almacenada, además de varios objetos que fueron olvidados tras su abandono. Posiblemente sea el más antiguo de todo el recinto, del siglo X-XI d.C.
Otro de los aljibes, el más grande, que ocupa el espacio central de la alcazaba, con tres naves y grandes arcos apuntados de ladrillo.
La alcazaba y la parte urbana conectaban a través de un sistema de ingreso, pero éste no fue descubierto hasta que no se realizó un trabajo arqueológico exhaustivo de apoyo a la restauración del Castillo de Íllora. Gracias a ello se halló una torre en la que se abría una puerta en recodo que permitía ingresar en el sector más emblemático y exclusivo de la fortaleza. Se trata de una gran torre de tapial de tonalidad rojiza que apareció con gran parte del derrumbe de su alzado a los pies, ocupando la calle de acceso. La puerta, con sus jambas, mocheta y arco, eran de ladrillo. En su interior se conserva un banco para la guardia y una vez que se hacía el recodo, se accedía al interior del recinto con un espacio de control intermedio por medio de un pequeño patio.
De la torre del Homenaje, el elemento arquitectónico más emblemático e importante de cualquier fortaleza medieval, porque es el lugar donde se optimizan todos los recursos para garantizar la defensa y resistencia de los ocupantes en caso de asalto, en el caso de Íllora, poco se sabía de ella. Después de la excavación se puede concluir que existía una primera construcción, que fue arruinada a finales del siglo XII o en el siglo XIII, siendo profundamente remodelada a principios del periodo nazarí: se amplió en planta, dotándola de un diseño trapezoidal, se construyó un silo y un aljibe en su planta baja, a los cuales se accedía desde la planta superior, en el interior de la torre.
