La ermita de Santa Bárbara es una de las ermitas que salpican el término de Puebla de Arenoso y una muestra muy representativa de la arquitectura religiosa rural del interior valenciano. Levantada a finales del siglo XVIII, mantiene la sencillez y la solidez de las construcciones populares de su época.
Su fábrica de mampostería está reforzada con contrafuertes y se cubre con un tejado a dos aguas de teja árabe, coronado por una espadaña para las campanas. El edificio se organiza en tres volúmenes de distinta altura: la capilla, la sacristía en la cabecera y un pórtico de entrada con arcos de medio punto y vigas de madera que le dan un carácter acogedor. En su interior se conservan una pila bautismal y una imagen de la santa, y sigue siendo un lugar de devoción para los vecinos.
La ermita forma parte de la ruta de las ermitas, un recorrido a pie que enlaza los pequeños templos del pueblo y de su entorno natural, con paso junto a las ruinas del castillo y magníficas vistas sobre el embalse de Arenós y las montañas del Alto Mijares.