Die Meininger Herzöge ließen im 19. Jh. einige bauliche Änderungen ausführen. Bis 1945 war die Burg Besitz der Herzogsfamilie von Sachsen-Meiningen. Danach lag sie im Grenzgebiet der DDR. Anfangs nutzte die Sowjetarmee die Burg. Bis 1982 wurde sie als Kinderheim genutzt.
Am 7. April 1982 beschädigte ein Großbrand den französischen Bau stark mit der Innenausstattung. Der Materialmangel verhinderte den Wiederaufbau. Erst 1990 begann der Wiederaufbau des Dachs und dem Einziehen neuer Geschossdecken. Im Jahr 1994 übernahm die Stiftung Thüringer Schlösser und Gärten die Veste Heldburg. Die Restaurierung wurde fortgesetzt.
Aus der Zeit als Burg hatte sie den Namenszusatz „Fränkische Leuchte“. Wenn Gefahr drohte, wurde auf der Heldburg durch Feuerzeichen Alarm ausgelöst, der bis zur „Fränkischen Krone“ der Festung Coburg zu sehen war. Heute gehört die gut erhaltene Burganlage zur touristischen Burgenstraße und beherbergt seit 2016 das „Deutsche Burgenmuseum“.