Die gut erhaltene und behutsam sanierte Schlossanlage besteht im Wesentlichen aus dem renaissancezeitlichen Herrenhaus.
Das Gebäude entstand unter Verwendung von Bauresten einer Vorgängeranlage, zu der keine gesicherten Erkenntnisse vorliegen. Der zweigeschossige Wohnbau des Hahnheimer Schlosses weist an den Traufseiten risalitartige Dachgauben mit geschwungenen Giebeln auf. Die Ecken des Hauses werden durch Sandsteinquader betont, die mit den aus Sandstein angefertigten Gewänden der Steinkreuzfenster korrespondieren. An der Hofseite befindet sich ein polygonaler Treppenturm mit geschweifter Haube.
Über dem daneben liegenden Portal befindet sich ein Wappenaufsatz. Von dem Allianzwappen derer von Dienheim und Sponheim sind lediglich Inschrift und die Jahreszahl 1590 zu erkennen.