La Puerta del Cambrón es una de las más antiguas del recinto de la ciudad. Hasta el siglo XV era llamada "Puerta de los Judíos" por su proximidad al barrio hebreo o también "Puerta de Santa Leocadia", patrona de la ciudad.
A partir de 1442 aparece ya con el nombre actual, al parecer debido a la planta "cambronera" que crecía en lo alto.
La puerta tiene un origen muy antiguo, al parecer de origen visigodo. Hoy en día conserva parte de la estructura de época musulmana con un aspecto exterior de estilo renacentista, fruto de las remodelaciones acometidas en el siglo XVI. En estas obras participaron los maestros Hernán González, Diego de Velasco o​ Juan Bautista Monegro.
La puerta consta de dos fachadas, una interior que mira hacia la ciudad y otra exterior hacia la vega del río Tajo, constando cada una de dos torreones. En el centro existe un gran patio rectangular. En la zona superior estaban las habitaciones del guardián.
La parte inferior de la fachada interior posee un arco entre columnas dóricas con un tipo de almohadillado serliano. En el centro de esta fachada se halla el gran escudo real encima de una urna con la imagen de Santa Leocadia.
En la fachada que mira hacia la vega del río Tajo, encima del arco de medio punto, aparecen dos arcos a modo de balcón debajo de un gran escudo real, situado en un edículo de frontón partido y dos figuras de reyes godos.
Las torres están construidas en su parte superior totalmente de ladrillo y rematadas con chapiteles de pizarra.