Menzionato per la prima volta nel 1208, il castello di Sonnenberg fu probabilmente costruito dai fratelli conti Enrico II e Ruprecht IV di Nassau intorno al 1200 nel corso di dispute territoriali con i signori di Eppstein.

È costituito dal nucleo centrale tardo-romanico, dal castello superiore e dal castello inferiore. La parte più antica è il mastio, che risale al 1200 circa e si sviluppa su quattro piani sopra un sotterraneo con volta a botte, il più alto dei quali ha una volta a botte. Una seconda torre, la cosiddetta Bruderturm sul lato d'attacco, è solo un rudere.

Alla fine del XIII secolo fu costruito un palas a sud del nucleo del castello, su una terrazza di circa 10 metri più in basso, di cui rimangono i resti di tre muri a quattro piani. Una cortina muraria rettangolare circondava quest'area, in seguito denominata castello superiore. Un secondo ampliamento avvenne intorno al 1340, dopodiché la cerchia del castello fu estesa dalla cinta muraria dell'insediamento, la cosiddetta valle, che fu elevata a città nel 1351. Le mura furono ulteriormente rafforzate alla fine del XIV secolo. La torre della porta, nota anche come Bierstädter Tor, che era dotata di un ponte levatoio, e una massiccia torre di difesa quadrata (nota anche come Kapellenturm) sono ancora oggi conservate.

Dal 1337, il castello di Sonnenberg fu sede della vedova di Irmgard von Hohenlohe per circa 30 anni. Questo periodo fu anche un'epoca d'oro per l'insediamento castellano noto come "Tal": nel 1351, infatti, a quest'ultimo furono concessi i diritti di città su iniziativa di Irmgard. Dal 1554 al 66 il castello fu nuovamente utilizzato come residenza, dopodiché cadde in rovina e nel 1611 fu considerato inabitabile. Il 27 agosto 1814, Johann Wolfgang von Goethe si recò a Sonnenberg per trascorrervi la vigilia del suo 65° compleanno.

Nel 1826, al primo piano del torrione fu allestita una sala della torre. Questa si è trasformata in un piccolo museo di storia locale, oggi gestito dall'associazione di storia locale di Sonnenberg.

Il castello di Sonneberg è stato ampiamente restaurato per l'ultima volta all'inizio del XXI secolo.