Desde el año 718 en que Tarik concluye la conquista hasta 1223, la ciudad de Peñíscola vive bajo dominio musulmán. Se conocen escasos detalles de esta época. Los geógrafos árabes hablan de Peñíscola (a la que llamarán Banáskula o Baniskula por adaptación del topónimo a su alfabeto) como castillo inexpugnable junto al mar, que está poblado, tiene alquerías, cultivos, abundancia de aguas e importantes salinas. Desde la fortaleza, que será frontera con la cristiandad, los moros piratean el litoral y realizan incursiones en Cataluña.
A caballo entre los siglos XIV y XV, el Cisma de Occidente marcaría la historia de la Iglesia con la presencia simultánea de dos Papas. Uno de ellos fue Pedro Martínez de Luna, más conocido como el Papa Luna. Sustituyó a Clemente VII como Papa de Aviñón con el nombre de Benedicto XIII, al tiempo que otro Papa se instalaba en Roma con la obediencia de ingleses, alemanes e italianos. Desautorizado, el Papa Luna se autoexilió a Peñíscola donde entraba el 21 de julio de 1411 asentando allí la sede pontificia y convirtiendo su castillo en palacio y biblioteca pontificia tanto para él como para su sucesor, Clemente VIII, el también aragonés Gil Sánchez Muñoz, segundo Papa de Peñíscola.
Durante la época moderna se construyen las murallas renacentistas, finalizándose en 1578, a cargo del arquitecto militar de Felipe II, Giovanni Battista Antonelli, siendo uno de los ejemplos más relevantes de fortificación del Mediterráneo. Guardan un gran parecido con las murallas deIbiza. La razón de estas construcciones fue la gran presión de la piratería y la amenaza turca en el siglo XVI.
Durante las Germanías, el castillo de Peñíscola fue refugio del virrey de Valencia.
Tras un periodo de crisis local a finales del siglo XVII, después del cambio dinástico a los Borbones, la población protagonizó uno de los capítulos más relevantes de su historia. Se declaró partidaria del bando borbónico, junto a su gobernador militar, Sancho de Echevarría.
Finalmente, tras resultar vencedor de la Guerra de Sucesión Española, Felipe V declara a Peñíscola como ciudad, con los títulos de «Muy Noble, Leal y Fidelísima Ciudad». Así mismo fue beneficiada fiscalmente y su consejo ennoblecido.