Um 1615 erfolgte ein grundlegender Umbau der Burg im Stil der Spätrenaissance. Einer Beschreibung aus dem Jahr 1618/19 ist zu entnehmen, dass das Schloss mit "großen Costen vor kurtzen Jahren gantz neuw erbauet" wurde. Der Umbau 1614 bis 1617 erfolgte sehr wahrscheinlich nach Plänen des Baumeisters Johann Schoch (1550-1631), der 1601-19 als kurpfälzischer Baumeister tätig war und zu dessen Hauptwerken der Friedrichsbau und der Englische Bau des Heidelberger Schlosses zählen. Süd- und Ostbau der Burg verloren ihre gotischen Treppengiebel. Das zweite Obergeschoss der Trakte wurde abgerissen und neu aufgeführt. Die Südfassade bereicherte der Baumeister durch einen geschweifen Giebel über der Fassadenmitte.

Zu den prächtigsten Innenräumen zählte der so genannte Kaisersaal, der - folgt man den Angaben der chronikalischen Überlieferung - mit großen Bildern der sieben Kurfürsten ausgestattet war. Im Pfälzischen Erbfolgekrieg wurde die zum Schloss ausgebaute Burg 1689 zerstört. Pläne, die Anlage 1720 wieder aufzubauen, wurden nicht ausgeührt.
Auf dem Bergfriedstumpf entstand 1875 eine Aussichtsplattform. Bereits im frühen 19. Jahrhundert ging die Ruine in den Besitz der Stadt über und gehört seit 1978 zu den Objekten des Landes Rheinland-Pfalz (Burgen, Schlösser, Altertümer).
Seit 1989 finden im Sommer in der Ruine Freilicht-Theateraufführungen statt. Pläne zur Wiederherstellung der in aussichtsreicher Lage über der Stadt gelegene Ruine wurden 1893, 1955 und zuletzt 1978-83 vereitelt.
1990-1994 wurde die gesamte Anlage in ihrem Bestand gesichert und umfassend bauhistorisch und archäologisch untersucht.