Het kasteel Grevenbroek is één van de zeldzame middeleeuwse burchtsites in het noorden van de provincie Limburg. Het kasteel van Grevenbroek werd vermoedelijk opgericht in de eerste helft van de 14de eeuw, maar zou ook al verder in de tijd kunnen teruggaan. De site neemt als hoofdplaats van een onafhankelijk allodium een niet onbelangrijke plaats in de geschiedenis van het Graafschap Loon en het prinsbisdom Luik in. Later, rond 1700, speelde het kasteel van Grevenbroek een rol in een internationaal conflict tussen Frankrijk en een coalitie van Oostenrijkers, Engelsen en Hollanders.

In de oudste oorkonde (1257) waarin de familie van Boxtel (voogden van Grevenbroek) vernoemd wordt, is nergens sprake van een vestiging in hun domein te Achel. Een procesdossier uit het begin van de 15de eeuw vermeldt wel het huys Boxtel.

Het lijkt echter aannemelijk dat de heer van het domein Grevenbroek, Willem van Boxtel (vermeld in de oorkonde van 1257) hier al een verblijfplaats oprichtte. Dat er van in het begin een riant huis of kasteel zou zijn opgericht is onwaarschijnlijk aangezien de heer van Grevenbroek als voogd slechts beperkte rechten had. Vermoedelijk gebeurde dit pas na 1338 wanneer de heer (ook Willem van Boxtel) de volle eigendom over het domein verkreeg. Over de omvang of het uitzicht van deze woning of dit kasteel weten we zo goed als niets. Gezien zijn status als ridder kunnen we dit huys mogelijk interpreteren als een omwald en omgracht kasteel dat na zijn verwoesting in 1401 het hooghuys werd genoemd. Het werd afgebrand na een conflict tussen Robrecht van Grevenbroek en de prins-bisschop van Luik.

Het lijkt erop dat de opvolgers van Robrecht van Grevenbroek de site nog bewoond hebben, maar dat ze niet in staat waren het kasteel herop te bouwen en dat ze zich beperkten tot de bouw van een nieuw verblijf. Documenten verwijzen naar dit verblijf als het voorhof of neerhof.

Uit het visitatieverslag van 1608 en enkele documenten in verband met de verkoop aan Luik in 1585 blijkt dat dit voorhof een zelfstandige woonplaats was en dat de oude kasteelsite beperkt toegankelijk was en dienst deed als weide voor enkele koeien.

Zeker tussen 1424 en 1484 verbleven de nazaten van Robrecht van Grevenbroek hier effectief. Nadien werd Grevenbroek regelmatig verkocht aan buitenstaanders die dit domein enkel als een soort belegging beschouwden en er vermoedelijk nooit permanent woonden. Dit zou een verklaring kunnen zijn voor de verwaarlozing van de site. Na de aankoop door Luik (1585) verbleven er nog wel bij gelegenheid de drossaard of rentmeester, maar dit kon het verval niet tegenhouden.

Net voor de definitieve vernietiging van de burcht in 1702, in de periode van 1695-1699, werden nog herstellingswerken uitgevoerd, telkens zeer beperkt omdat de middelen ontbraken. Aanleiding voor de herstellingswerken in deze periode was de internationale toestand: Luik was het slachtoffer van een conflict tussen Frankrijk en een coalitie van Oostenrijkers, Engelsen en Hollanders. Frankrijk wilde de Spaanse kroonopvolging zelf regelen, maar kreeg een coalitie van andere Europese grootmachten tegenover zich.

De vervallen burcht van Grevenbroek deed dienst als uitvalsbasis voor snelle interventies van Franse troepen. Om dit onmogelijk te maken besloten de coalitietroepen onder leiding van John Churchill, de latere hertog van Marlborough, de burchten van Grevenbroek en Weert met de grond gelijk te maken. De inname van het kasteel stelde niet veel problemen. Het kasteel was al dermate vervallen en alleen de ligging in nat, moerassig gebied en de dubbele omwalling boden weerstand.

Ondanks enkele recentere verstoringen tonen het geofysisch- en het booronderzoek aan dat er nog muurstructuren en restanten van gebouwen in de ondergrond bewaard zijn. Bovendien is de omwalling van het kasteel zeer herkenbaar in het landschap.

Het geofysisch onderzoek werd in 2019 uitgevoerd door de UGent. Dit onderzoek focuste voornamelijk op de zone binnen de omwalling (centrale zone), maar ook ten oosten en ten zuiden van de omwalling werden percelen onderzocht.

De voornaamste en meest duidelijke structurele elementen bevinden zich in het noordelijk deel van de site, op het zogenaamde neerhof. Deze bestaan uit lineaire elementen zoals bakstenen muren of funderingen die verschillende rechthoekige structuren vormen. In het noorden kan zeker 1 gebouw onderscheiden worden. Ten oosten van dit gebouw zijn twee bijkomende muren gedetecteerd die een licht afwijkende oriëntatie hebben, mogelijk te wijten aan een verschil in functie of chronologie.

In het zuidelijk deel van de onderzochte zone zijn fragmentaire sporen van muurwerk aangetroffen. Hoewel geen aaneengesloten geheel kan onderscheiden worden, zijn deze muren mogelijk deel van een grotere structuur/gebouw in dit deel van de site.

Behalve de grotendeels intacte muurwerken en funderingen werd over het grootste deel van de centrale zone baksteenpuin vastgesteld. Verschillende van die puinpakketten strekken zich dieper uit dan de bovenste 30 cm onder het maaiveld en zijn te associëren met nog aanwezige sporen in de ondergrond.

Naast vergravingen die mogelijk gerelateerd zijn aan drainagegreppels is in de centrale zone een brede gracht aanwezig die aansluit op een centrale gracht die vandaag de zone in oost-west richting doorsnijdt.