Die Virneburg, möglicherweise ursprünglich ein pfalzgräfliches Lehen, gilt als Stammsitz des gleichnamigen mittelrheinischen Dynastengeschlechtes, das im 13. und 14. Jahrhundert sehr bedeutend war. Im Jahre 1042 wird mit Bernhard von Virneburg, der als Zeuge des Trierer Erzbischofs Poppo angeführt wird, erstmals ein Vertreter dieses Geschlechtes in der schriftlichen Überlieferung genannt. Diese erste Erwähnung des Namens erlaubt freilich keinen sicheren Rückschluss auf Standort oder Gründungszeitpunkt der Burg. Der heute noch erhaltene Baubestand datiert ins 13. bis 15. Jahrhundert und gibt keine Hinweise auf eine ältere Anlage. Die Virneburger gewannen im 13. und 14. Jahrhundert erheblich an Einfluss.

Eine grundlegende Untersuchung zur Baugeschichte der Virneburg steht noch aus.
Die erhaltenen Bauteile datieren ins 13. bis 15. Jahrhundert. Die Burg weist einen annähernd rechteckigen Grundriss auf. Zum ältesten Baubestand zählt mit ziemlicher Sicherheit der im 13. Jahrhundert errichtete runde Bergfried in der Nordwestecke der Kernburg, von dem heute nur noch die Fundamente erhalten sind.