Die Burg wurde vermutlich im 11. Jh. schon errichtet und ihre erste Erwähnung ist vom Jahr 1163. Die ersten Besitzer waren die Grafen von Sulzbach, welche die Burg an die Staufer abgaben. Danach wechselten sich die Wittelsbacher und Luxemburger ab und am Ende waren die Herzöge von Wittelsbach die Besitzer.
Nach dem Landshuter Erbfolgekrieg kaufte die Stadt Nürnberg 1505 die Burg Hohenstein. Das Pflegamt Hohenstein wurde der Verwaltungssitz der Reichsstadt Nürnberg im Gebiet. Die Truppen des Markgrafen Albrecht Alcibiades nahmen die Burg 1553 ein und zerstörten sie. Danach war sie wieder im Besitz von Nürnberg.
Der Aufbau zog sich bis ins 17. Jh. hin. Als Nürnberg den Reichstadtstatus 1806 verlor, kam die Stadt und ihre Landbesitzungen an das Königreich Bayern.