Umbauten: Verbreiterung Nord-Südflügel 1450, Anbau Treppenturm 1572, Teilabriss und Wiederaufbau 1799-1808.

1222 erstmals als "castrum" erwähnt; aus dieser Bauphase stammen vermutlich zwei blattgeschmückte Kapitelle (1230-1250), von denen eines im Steinheimer Museum vor Ort verwahrt wird. Noch vor 1320 wird die Burg mit einer gut drei Meter breiten, bei Grabungen 1989 freigelegten Mauer umzogen worden sein, deren Stärke vermuten läßt, dass eine Befestigung der vorgelagerten Ansiedlung damals noch nicht bestand; zeittypisch ist das sorgfältige, aus Quadersteinen und flachen Ausgleichsschichten im Wechsel gebildete Mauerwerk. Zur Schloßstraße ermittelten die Grabungen zwei parallele Schutzmauern mit ausgespartem Zwinger sowie das Hintereinander eines Schalenturms und eines sechseckigen Turmfundaments, die beide noch in die eppstein''sche Zeit zurückdatieren und für eine eindrückliche Sicherung der Burg gegen das Dorf plädieren.

Für das Jahr 1433 ist der Bau einer Kapelle in "dem neuen Haus" auf der Südseite belegt; dabei handelte es sich um einen gotischen, mehrere massive Geschosse und einen Fachwerkoberstock umfassenden Bau, der zusammen mit dem Burgtor und der Burgbrücke um 1799 Modernisierungen zum Opfer fiel.

Erhalten blieb der damals auf zwei Geschosse abgeflachte Winkelbau, dessen nordsüdlich orientierter Hauptflügel erst um 1450 auf seine heutige Abmessung verbreitert worden war; noch heute ist die ehemalige Außenwand dieses Flügels an der Stärke der das Obergeschoss längs durchlaufenden Mauer, drei freigelegten Kreuzstockfenstern und einem Rundbogenportal ablesbar. Um 1450 wurde auch der sogenannte Rittersaal als ein Raum des zunächst schmaler ausgeführten Traktes neu überwölbt; sein Kreuzgratgewölbe, einige weitere Gewölbeansätze und Reste einer floralen Malerei auf grauem Grund sind heute die letzten Spuren spätmittelalterlicher Innenraumgestaltung.

Das heute als Museumszugang fungierende und von Pilastern flankierte Portal (Wappen des Daniel Brendel von Homburg) wurde 1572 eingebracht; es diente ursprünglich nicht als Eingang zum verbreiterten Hauptflügel, sondern erschloss den kürzeren, abgebrochenen Schlosstrakt im Winkelanschluss. Heute gelangt man über das Renaissanceportal und das zeitgleich (Bauinschrift) errichtete Treppenhaus in das Obergeschoss des Hauptflügels, das den Ausbau des 15. Jahrhunderts ebenfalls noch an einigen Stellen nachvollziehbar konserviert.

Möglicherweise stammt der tonnengewölbte, mit fast drei Meter starken Wänden ausgestattete Keller unter dem Nordsüdtrakt noch aus eppsteiner Zeit; das etwa 16 x 5 Meter messende Tonnengewölbe wurde in jedem Fall in vier Abschnitten von etwa vier Meter Länge erbaut und zeigt eine Schalbrettbreite von 37 Zentimetern.

Bemerkenswert ist auch der tonnengewölbte, durch eine Bruchsteinmauer zweigeteilte Keller unter dem Nordflügel (Schalung), in den man vielleicht im Zuge der Flügelverbreiterung zwei Rundpfeiler aus Sandstein einfügte (Sandsteinquader geflecht, mit Randschlag und Zangenlöchern), um eine zu starke Belastung des Gewölbes zu vermeiden.

Ein Bauwerk des 15. Jahrhunderts ist sicherlich auch der mit Wehrgang mit vier spitzen Türmchen ausgestattete

38 Meter hohe Nordwestturm; möglicherweise geht seine eckige Substruktion mit dem zehn Meter tiefen Burgverlies jedoch noch in eppstein''sche Zeiten zurück.

1799 setzten schließlich tiefgreifende Modernisierungen ein - eine Konsequenz der Auflösung des Steinheimer Schlosses als kurfürstliche Residenz.

Eindeutigstes Zeugnis dieser Umgestaltungen ist die bis 1808 hofseitig vorgelagerte Schaufassade aus Sandsteinquadern, die mit den frontseitig eingebrachten Zangenlöchern und Kreuzstockfenstern an Schmuckfassaden der Renaissance erinnern. Von der späteren Raumnutzung gegen Ende des 18. Jahrhundert zeugt indes die Raumausstattung des in seltener Weise kreisrund geführten Vorraums in der Nordwestecke des Nordflügel und des anschließenden Zimmers, die einst zur Wohnung des Kurfürsten gehört haben dürften (Privatwohnung, nicht zugänglich). Weitere Räume des Nordflügels zeigen die gleiche Dekoration, wurden jedoch nicht freigelegt. Auch im Nachbarraum des erdgeschossigen Rittersaals blieben blaufarbene Papiertapeten mit bemerkenswerten Wandfriesen (aus einer Ranke hervorwachsende Halbfiguren) erhalten, die eine aufwendigere Ausgestaltung des Schlossinnern belegen.

Den zum Main hin abfallenden Schlossgarten umfängt eine bis vier Meter hohe Mauer aus Blasenbasalt, die sicherlich auch Wehrfunktionen zu übernehmen hatte. Vorgängerbau war bis etwa 1600 eine leichtere Konstruktion aus Baumstämmen, die offensichtlich dem Hochwasser nicht standhielt. Unter Erzbischof Daniel wurde daher eine massive, letztlich kostengünstigere Schutzkonstruktion erstellt, da die jährlichen Wiederherstellungen des Holzvorgängers enorme Kosten verursachten. Diese als "rote Mauer" in den Quellen bezeichnete Schutzmauer war 1661 5, 40 Meter hoch und über einen Meter breit. Sie bezog den noch heute erhaltenen sogenannten Weißen Turm mit ein, ein als Schalenturm ausgebildeter Mauerstumpf mit Fachwerkoberstock und spitzen Helm, der im 18. Jahrhundert verstärkt als Gartenpavillon fungierte.

Neben dem sandsteinernen Brunnentrog im Schlosshof befindet sich ein weiterer, geschlossener: Vom Brunnenschacht zweigt in einer Tiefe von zirka sechs bis acht Metern ein Gang ab, der zu den Quellen führte; bis mindestens 1931 befand sich hier ein hölzerner Pumpenstock. Offensichtlich diente der Gang als Not- und Reparaturschacht für den archivalisch belegten Wasserkunstmeister.