Tigers följde 12-4 i pausen efter försök från Mark Percival och Louie McCarthy-Scarsbrook.
Men Cas, för vilken debutant Kieran Gill gjorde mål i första halvan, minskade underskottet genom Mike McMeeken.
Tom Holmes gick över för att säkra en sjunde raka seger för Daryl Powells sida.
Andra plats Salford Red Devils blev slagna 34-24 hemma av Wakefield.
Powell, vars sida spelade tre matcher i nio dagar förra veckan, gjorde flera förändringar, efter ledning av andra Super League tränare i helgen som han beskrev deras schema som "ett nonsens" och "appelling".
I kontrast, Saints, som gick in i spelet efter en nio-dagars vila, kommer att bli besviken de inte göra mer med trycket de hade i början av den andra halvan när leder med åtta poäng.
Cas återgår till handling med en hemmamatch mot kämpa Warrington nästa söndag, medan Saints värd förbättra Widnes på fredag.
Castleford tränare Daryl Powell:
"Det är en av de största vinsterna jag varit inblandad i.
"För ett lag som hade spelats om att rulla in i ett spel mot opposition som hade en betydande viloperiod på oss och en full styrka team och komma ut med den typen av prestanda var fantastisk.
"Vi var tvungna att gräva in rätt i slutet och mängden förvrängda tacklingar för att hålla dem ute visar karaktären vi har.
"Vad vi har blivit som en klubb är att vi har äkta djup och tro att vi har något speciellt här."
S:t Helens tränare Justin Holbrook:
"Vi visste att det skulle bli ett tufft spel och det skulle ha varit bra att vinna. Att falla kort är en stor besvikelse.
"Castleford var uppenbarligen inte på full styrka men de har inte förlorat här av en anledning. De är en mycket bra foty sida och de visade det igen idag.
"Men det var ett missat tillfälle. De hade lyxen att vila några dagar idag på grund av var de sitter vid bordet och de förtjänade det.
"För oss att falla bara kort, det är verkligen dyrt för där vi sitter i bordet.
"Det var en besvikelse att vi inte fick segern men jag är verkligen nöjd med gruppen och vi kom riktigt nära idag. Det är viktigt att vi går vidare till nästa vecka."
Castleford: Eden; Gill, Webster, Monaghan, Minikin; Roberts, T Holmes; Lynch, McShane, Massey, Foster, Larroyer, Sene-Lefao.
Ersättningar: McMeeken, Moors, Hitchcox, Trueman.
St Helens: Makinson; Swift, Morgan, Percival, Grace; Lomax, Smith; Walmsley, Roby, Amor, Taia, Wilkin, Knowles.
Ersättningar: Lee, McCarthy-Scarsbrook, Douglas, Thompson.
Domare: Chris Campbell (RFL).
Castleford Tigers kom bakifrån för att slå St Helens på The Jungle och utöka sin ledning på toppen av Super League till fyra punkter.