Die Anfänge der salischen Königsburg sind auf die Zeit zwischen 1040 und 1050 anzunehmen, als der König Heinrich III. Kriegszüge gegen Böhmen unternahm. Diese Heere brachen von Nürnberg aus auf. 1105 wurde die Burg von König Heinrich V. erobert. Der Kaiser Lothar III. belagerte Nürnberg 1127 und eroberte sie 1130. 1138 kam sie in den Besitz der Staufer.
Auf der Burg wurde ein Burggraf eingesetzt. Dieses Amt kam 1191 durch Vererbung an die noch unbekannten Grafen von Zollern. Diese bauten sich nun um Nürnberg ihren Machtbereich aus.
Die Burg und die dazugehörige Siedlung wuchsen schnell, da auch der Kaiser Friedrich Barbarossa öfters auf der Burg weilte und Kaiser Friedrich II. mit seinem Sohn besuchten regelmäßig die Reichsburg. Mit den Machtkämpfen nach dem Tod von Friedrichs II. Tod ging auch die Bedeutung der Burg Nürnberg zurück.
Bald kam es zum Machtkampf zwischen dem Patriziat der königlichen Stadt mit dem kaiserlichen Schultheiß und den Burggrafen. Bis 1427 gelang es der Stadt das Reichsschultheißenamt zu besetzen und die Hochgerichtsbarkeit zu erlangen. Die Burggrafen, welche immer mehr Besitz um Nürnberg erwarben, wollten die Bürger von der Stadt fernhalten. Es ging soweit, dass die Stadt durch eine Mauer den Zugang zur Burggrafenburg versperrte.
1377 baute die Stadt neben der Burggrafenburg den Luginsland. Es kam zu kriegerischen Auseinandersetzungen zwischen Burggraf und Nürnberg. Endgültig war das Schicksal der Burggrafenburg besiegelt, als die Wittelsbacher den Bayerischen Krieg führten, die Burg besetzten und niederbrannten. Dem Burggrafen Friedrich VI., welcher viel Geld brauchte, um sich in Brandenburg durchzusetzen, blieb nur noch der Verkauf der Anlage an die Stadt. Die Hohenzollern zogen sich auf die Cadolzburg zurück.
In der Zeit der Hussitenkriege und zwischen 1538 bis 1545 baute man die Festungsanlagen aus und bezog sie in die Stadtmauer mit ein. In der Kaiserburg wurden romanische Bauteile gotisch überbaut. 1494/95 erbaute die Stadt das „Kornhaus auf den Vesten“, später Kaiserstallung genannt.
Nach der Reformation 1524 in Nürnberg ließen zwar die Kaiser noch weiter die Burg ausbauen, aber verloren immer mehr das Interesse an ihrer Immobilie. Nürnberg und die Burg blieb im Dreißigjährigen Krieg verschont, Belagerungen schlugen fehl, aber das Umland wurde verwüstet. Die Reichstage fanden nach dem Krieg nicht mehr in Nürnberg, sondern ab 1663 im Reichssaal des Alten Rathauses in Regensburg statt.
