Um die Gründung der Burg Königstein rankt sich die „Chlodwigsage“: Dem Merowingerkönig Chlodwig (466-511 n. Chr.) erschien hier auf einem Felsen eine Jungfrau. Sie sagte ihm den Sieg über die Alemannen im Zeichen des Kreuzes voraus. Chlodwig besiegte tatsächlich die Alemannen, kehrte zurück und baute auf dem Felsen eine Burg und im Tal eine Kirche.   Die ältesten sichtbaren Mauerteile der Königsteiner Burg datieren vor 1215, dem Jahr, in dem Königstein zum ersten Mal urkundlich erwähnt wird. Sie stehen in „Fischgrätmauerwerk“ im Süden und Westen der Anlage. Vermutlich wurde eine erste Burg im 11. Jahrhundert zur Sicherung der wichtigen Handelsstraße Frankfurt - Köln erbaut. Die verschiedenen Herren über Königstein ließen unterschiedliche Baumaßnahmen durchführen. So errichteten die Herren von Falkenstein (1255-1418) die unteren Geschosse des Burgturms und den Palas. Die Herren (später Grafen) von Eppstein (1418-1535) bauten die Burganlage zu einer prächtigen Residenz aus. Zu ihren Baumaßnahmen gehörten Gewölbeküche, Sternensaal, Burgkirche, Kutsche und vermutlich auch der Tiefbrunnen.  

Unter Graf Ludwig zu Stolberg blieb Königstein Residenz. Die Befestigung wurde allerdings mit Rondellen verstärkt. Von 1581 bis 1803 gehörte Königstein zum Herrschaftsbereich der Kurfürsten von Mainz. Sie nutzten die Anlage nicht mehr als Residenz, sondern als Garnison und ließen sie zur Festung ausbauen. Das Wappen über dem Mainzer Tor, durch das jeder Besucher eintritt, ist ein Zeugnis jener Zeit. Hier befand sich auch ein Staatsgefängnis, in dem Caroline Schlegel-Schelling 1793 für zwei Monate inhaftiert war.  

Im September 1796 sprengte ein französisches Besatzungskommando die Festung. Die Königsteiner nutzten die Ruinen jetzt als Steinbruch für den Wiederaufbau ihrer wenige Jahre zuvor abgebrannten Häuser.  

Im 19. Jahrhundert erwarb Herzog Adolph von Nassau die Burgruine. Dessen Tochter, Großherzogin Hilda von Baden, schenkte 1922 Burg und Burghain der Stadt Königstein.