Die Baugeschichte der Burg geht bis ins 13. Jh. zurück. In den sumpfigen, von der Gersprenz durchflossenen Wiesen bot es sich an, eine Wasserburg anzulegen, die durch Burggraben und Wälle geschützt war. Topographie und Art der Burg erinnern stark an Babenhausen. Das mittelalterliche Schloss ist durch Ausgrabungen weitgehend gesichert. Es war eine quadratische Anlage, in deren südöstlicher Ecke die Wohngebäude winkelförmig standen. In der Nordostecke lag ein weiteres rechteckiges Gebäude und in der Hofmitte stand - etwas nach Norden verschoben - möglicherweise ein Bergfried. Die übrigen Seiten waren von einer Mauer eingefasst, die in der Nordwestecke durch einen quadratischen Turm verstärkt wurde. Ein weiterer kleiner quadratischer Turm stand in der Südwestecke. Die Anlage war von einem engen Zwinger mit Rundtürmen an den Ecken und halbkreisförmigen Bastionen an den Seitenmitten umgeben. Der Nordostturm ist erhalten (1906 restauriert, Ergänzung der Pechnase). Das Schloss war mit zwei mächtigen Mauern mit der Stadt verbunden, die an der Südostecke und nahe der Nordostecke anschließen, von den Mauern sind noch erhebliche Teile erhalten (roter Sandsteinverband, stellenweise opus spicatum, frühes 13. Jh.).

Seine Glanzperiode erlebte das Schloss in der 2. Hälfte des 15. Jhs. (1459-1482) als Diether von Ysenburg (Kurfürst und Bischof von Mainz) hier residierte. Eine zweite kurze Blüte erlangte es im frühen 19. Jh.; der Staatsminister Freiherr von Albini erhielt nach Übernahme von Dieburg 1802 durch Hessen-Darmstadt das Schloss und ließ den Südflügel 1809 neu aufbauen. Der anspruchslose langgestreckte, zweigeschossige Bau hat zwei nach Norden vorgezogene Eckrisalite und ist von einem Walmdach überdeckt. Im Obergeschoss des Ostrisalits waren bis vor einigen Jahren noch Reste des ehemaligen Festsaales erhalten mit einer bemalten Wandbespannung (Öl- u. Temperamalerei auf Jute). 1857 wurde das Schloss von der Stadt gekauft und als Schule (Mädchen- und Kleinkinderschule) genutzt.

1900-1902 wurde der östliche Teil abgerissen und das Kreisamtsgebäude von dem Baurat Wilhelm von Riefel errichtet. In den stark gegliederten und vorwiegend mit neugotischen Formen geschmückten Bau wurde der Nordostturm mit einbezogen. Die Planung eines sechsgeschossigen modernen Verwaltungsgebäudes der Kreisverwaltung in den 60er Jahren schließlich zerstörte die quadratische Anlage, indem der Baukörper beziehungslos in den ehemaligen Hof gesetzt wurde und diesen nach Norden gegen die Befestigungsanlagen weit überragte.

Im Innenhof des ehemaligen Kreisamtsgebäudes ein 1922 errichteter Bildstock, dessen ursprünglicher Standort am alten Münsterer Weg an der Gemarkungsgrenze Dieburg/Münster war. Die Kanten des Vierseitsockels der ca. 4 m hohen Sandsteinstele sind in 1 m Höhe glatt abgefast. Der Schaft verjüngt sich weiter in ein regelmäßiges Achteck, das wieder vierseitig von Giebeln bekrönt ist. Im vorderen Giebelfeld ein kleines Kruzifix und die Inschrift "HANS BRÜCHER, HANS LIPPERT" und die Jahreszahl 1592. Der Bildstock ist aus geschichtlichen Gründen ein Kulturdenkmal. Der obere Aufsatz ist heute eine Replik. Das Oiginal steht im Museum Schloss Fechenbach.

Als schützenswerte Teile der Sachgesamtheit sind der Albini'sche Bau, der Nordostturm und das ehemalige Kreisamtsgebäude sowie die Befestigungsanlagen (Mauern, Gräben und die noch erhaltenen Fundamente der Bastionsanlage) wegen ihrer geschichtlichen und teilweise künstlerischen Bedeutung als Kulturdenkmal zu erhalten.

Gartenanlagen: Das Schloss Stockau mit seinen französischen, holländischen und englischen Gartenanlagen war im 18. Jh. eine Begegnungsstätte bedeutender Persönlichkeiten der Kultur- und Geistesgeschichte Deutschlands. Die Familie Groschlag hatte es als Dieburger Amtmänner zu hohem Ansehen in einflussreicher Stellung im Mainzer Kurstaat und im Kaiserreich gebracht. Insbesondere Philipp Karl Anton von Groschlag (1692-1757) und sein Sohn Karl Friedrich Willibald (1792-99).

Neben einer bestehenden Mühle erbaute der Vater des ersteren, Johann Philipp Ernst von Groschlag (1687-99), das Schloss Stockau, eine Dreiflügelanlage mit Ehrenhof, und verlegte somit seinen Adelssitz aus der Stadt. Wahrscheinlich ließ er danach mit der Gestaltung einer entsprechenden Gartenanlage beginnen. Um 1740 konnte der Gartenbaumeister Johann Heinrich Schnittspahn in Dienst gestellt werden, der den französischen Garten mit der holländischen Partie im Osten schuf, als deren Verlängerung später die vierreihige Allee als Ost- West- Achse entwickelt wurde. Die ausgedehnten englischen Parkanlagen wurden unter Karl Friedrich Willibald von Groschlag in den siebziger Jahren von dem Hofgärtner Johann Ludwig Petri gestaltet, der mit dem berühmten Gartenbauer von Schwetzingen verwandt war. Um 1780 wurde das Schloss mit seinen Gartenanlagen zu den berühmtesten Deutschlands gezählt. Im 19. Jh. verlor es an Bedeutung und wurde mit dem Verkauf 1840 dem Verfall und der Auflösung preisgegeben.

Vor dem ehemaligen Groschlag‘schen Barockgarten ist im Bereich zwischen Gersprenz und Herrngraben die Parkfläche mit einigen alten Bäumen, der Wegeführung im französischen Garten und der Wasserfläche eines Teiches noch erhalten. Der ehemalige englische Landschaftsgarten östlich des Herrengrabens mit der ihn schneidenden doppelreihigen Lindenallee ist durch Bebauung weitgehend zerstört, der Obelisk mit Baumrotunde ist im Garten des Konvikts noch erhalten. Ebenso ist die Fläche des anglo-chinesischen Parks westlich der Gersprenz durch ein Neubaugebiet verändert worden. Die Gartenflächen gehören mit zum Denkmalumfang des Schlosses und sind aus geschichtlichen Gründen geschützt.