Erst eine Zeichnung im Werk von Sebastian Münster (1549) gibt Aufschluss auch auf die Gestalt der spätmittelalterlichen Residenzburg Ehrenbreitstein. Sie zeigt einen vielgestaltigen Gebäudekomplex mit zahlreichen Wohn- und Verwaltungsgebäuden in spätgotischen Formen (Steildächer, vorkragende Eckwarten usw.). Der dominierende Bau an der nördlichen Angriffsseite ist der hohe fünfeckige Hauptturm mit steilem Satteldach. Der Zugang der Burg wurde durch turmbewehrte Torbauten (mit Schießscharten) und Zwingeranlagen geschützt. Der klassizistische Wiederaufbau der 1801 zerstörten Festung nach 1815 hat die letzten baulichen Zeugnisse der mittelalterlichen Anlage beseitigt.
Der weitläufige Komplex beherbergt heute ein Informationszentrum, die Abteilung "Burgen, Schlösser, Altertümer" des Landesamtes für Denkmalpflege (jetzt zur neu gegründeten „Generaldirektion kulturelles Erbe“ gehörig) mit Verwaltung, Informationszentrum, Besucherdienst und Ausstellung über den preußischen Soldatenalltag, ferner eine Dauerausstellung "Archäologie am Mittelrhein", das Amt Koblenz der Abteilung Archäologische Denkmalpflege sowie zwei Gaststätten und eine Jugendherberge.