Ce canal est l'un des plus importants ouvrages d'ingénierie hydraulique réalisés entre le milieu du XVIIIe siècle et le premier tiers du XIXe siècle en Espagne. Il traverse une partie des provinces de Burgos, Palencia et Valladolid, dans la région autonome de Castille-et-León, et a été construit pour faciliter le transport du blé de Castille vers les ports du nord et de là vers d'autres marchés. Cependant, avec l'arrivée du chemin de fer, elle est devenue obsolète.

Il a été conçu à l'origine comme un réseau de quatre canaux qui relieraient Ségovie à Reinosa, mais en raison de ses énormes difficultés techniques et de l'importance des ressources, seules trois branches ont été construites. Avec une largeur qui varie entre 11 et 22 mètres, le canal s'étend sur 207 kilomètres, traverse 38 municipalités et relie les villes d'Alar del Rey, où il prend sa source, à celles de Valladolid et Medina de Rioseco, situées respectivement à l'extrémité des branches Sud et Campos, de sorte que le canal a une forme de Y inversé. De plus, il présente un dénivelé total de 150 mètres.

Curieusement, la province de Palencia est celle qui possède le canal le plus long, où se trouve la branche Nord. À quelques kilomètres au nord de la capitale de Palencia, le canal se divise en deux grandes branches, l'une allant vers Medina de Rioseco et l'autre vers Valladolid, où se forme la branche sud.

En passant par la ville de Palencia, qu'il aborde par un petit embranchement se terminant par un quai pour faciliter le chargement et le déchargement, le canal de Castille se trouve à une courte distance de deux de ses points les plus emblématiques : Calahorra de Ribas, où il croise la rivière Carrión, d'où il tire son eau, et le Serrón, à Grijota, où le canal bifurque vers les branches Campos et Sud.

Aujourd'hui, ce grand "Y" inversé, qui traverse du nord au sud la région autonome de Castille et Léon, conserve un précieux réseau d'écluses, de moulins à farine, d'entrepôts et de quais d'un grand intérêt historique. Il assure également l'approvisionnement en eau des centres urbains, l'irrigation des campagnes et constitue un espace culturel et de loisirs pour les habitants et les visiteurs. Différents investissements sont réalisés pour le récupérer et lui donner un débouché pour le tourisme rural, en même temps que ses chemins de halage sont aménagés en pistes cyclables, alors que différents écosystèmes fluviaux sont apparus sur ses rives, avec une première bande de végétation hygrophile formée de roseaux et de quenouilles, une deuxième bande semblable à une forêt galerie (ormes, peupliers noirs, peupliers blancs, frênes, saules, aulnes, chèvrefeuilles...) ; et une troisième bande de buissons. Parmi la faune remarquable, on trouve le busard des roseaux, de nombreux ardéidés, des ansériformes et des podicipédiformes, entre autres.

Au fil du temps, une série de zones humides de grande valeur écologique s'est formée sur les rives du canal de Castille, représentant un îlot de biodiversité au sein du paysage homogène de Tierra de Campos. Ces zones humides sont de taille variable : certaines font moins d'un hectare, tandis que d'autres couvrent plus de 20 hectares. Leur grande valeur écologique est liée à la diversité de leur végétation aquatique et au grand nombre d'espèces de vertébrés qu'elles abritent.

Parmi les oiseaux, on trouve dans le canal 121 espèces d'oiseaux nicheurs et aussi des oiseaux hivernants et des oiseaux migrateurs et accidentels ; 42 espèces de mammifères, dont 15 insectivores ; 11 espèces d'amphibiens et 14 espèces de reptiles et 14 espèces de poissons. Ces valeurs environnementales ont conduit à leur inclusion dans le réseau Natura 2000, puisque la plupart des zones humides ont été déclarées zones de protection spéciale pour les oiseaux et sites d'intérêt communautaire, et sont également incluses dans le catalogue régional des zones humides. Cependant, ce degré de protection n'a pas été suffisant et actuellement les lagunes du Canal de Castille sont dans un état de conservation déplorable et certaines ont même disparu.