הטירה הוקמה בשנת 1067 בידי לודוויג דר שפרינגר, רוזן שאוונבורג. על פי המסורת קיבלה הטירה את שמה כאשר מייסדה הניח עיניו לראשונה על הגבעה עליה נבנתה הטירה, נפעם מיופיו של המקום וצעק:
זהו משחק מילים על המילים הגרמניות - מצודה (Burg) והר (Berg) הדומות זו לזו. על דר שפרינגר נאמר כי ציווה להעביר חימר מאדמותיו אל ראש ההר על מנת לבנות טירה במקום אשר לא היה שייך לאדמותיו. אך ככל הנראה מקור שמה של הטירה הוא למעשה צמד המילים מבצר-תצפית (Wacht-burg).
וארטרבורג נותרה מקום מושבם של רוזני תורינגיה עד שנת 1440 וכחצר התרבות הפכה הטירה למקום הכינוס לתחרויות האבירים בשנת 1207. התחרויות אשר התקיימו בטירה שימשו מקור השראה פואטי לאופרה "טנהויזר" פרי עטו של ריכרד וגנר.
בהיותה בת 4, נשלחה אליזבת מהונגריה בידי אימה לווארטבורג על מנת להתחנך שם, ולהיות בת לוויה ללודוויג החמישי. היא חייתה שם משנת 1211 ועד 1228 ונודעה ברוחב ליבה ונדיבותה. שלוש שנים לאחר שעקרה למרבורג עם מות בעלה, מתה אליזבת בגיל 24 והוכרה כקדושה על ידי הכנסייה הקתולית.[2]
ב-18 באוקטובר1817, התכנסו כ-450 סטודנטים למרגלות הטירה על מנת לחגוג את הניצחון על צבאות נפוליאון בונפרטה שנתים קודם לכן, תוך גינוי השמרנות, וקריאה לאחדות גרמנית. בין הדוברים במצעד היו היינריך הרמן ריימן, ממשוחררי הליצו פרייקור, הסטודנט לפילוסופיה לודוויג רגידר, והאנס פרדיננד מאסמן. תחת רשותו של הכומר הנעדר פרידריך לודוויג יוהאן, הועלו באופן סמלי על המוקד ספרים כגון: קוד נפוליאון, וכן מגילות עליהם נרשמו שמות ספרים קונסרבטיביים רבים. אירוע זה, לצד מצעד דומה בשנת 1848 נחשב כיסודה של התנועה לאחדות גרמנית.
המבנה
הטירה שופצה מספר רב של פעמים לאורך שנות קיומה ותוספות מאוחרות נבנו מעל חלקיה המקוריים. בין השנים 1953 ועד 1966 שחזרה ממשלת גרמניה המזרחית את המבנה כך שיוצג כפי שנראה במאה ה-16, שחזור אשר כלל את חדרו של מרטין לותר כולל רצפת העץ המקורית והקירות המצופים.
הארמון הרומנסקי (או האולם הגדול) הוא העתיק והמרשים ביותר מבין הבניינים. מלבד הקפלה, הוא כולל את הזנגרסאל (Sängersaal) אשר היה למעשה הרקע למערכה השנייה באופרה טנהויזר פרי עטו של ואגנר. חלקים רבים ממבנה הארמון מתוארכים לשנים 1157–1170 כסמל לכוחם ומקום משכנם של רוזני תורינגיה.
שער הטירה, השוכן מאחורי גשר מתרומם, מהווה את הכניסה היחידה לתוכה, והוא נותר כפי שהיה לפני מאות שנים.
בית האבירים וצידו המערבי של הגשר המתרומם בנוי בחלקו מעץ, ומתוארך למאה ה-15. ככל הנראה שימש הביתן למגורי המשרתים והשומרים של שוכני הטירה.
בטירה נבנו שני מגדלים. המגדל הדרומי, היחידי אשר נשתמר כפי שהיה בימי הביניים, נבנה בשנת 1318 וכולל בתוכו את הצינוק, ומגדל העוז אשר בניתו הסתיימה בשנת 1859 והוא כולל רכיבים רבים מן המגדל שקדם לו (שנבנה בימי הבניים) שעל גגו מתנוסס צלב בגובה 4 מטרים.
בניינים נוספים אשר כלולים במתחם הם בית המושל, בו ממוקם חדרו של לותר, שתי טיילות מקורות, מעברי אליזבת ומרגרט וחדרי הנשים בהם ממוקם אוסף וארטבורג.
במשך מאות שנים שימשה וארטבורג כמקום עלייה לרגל בעבור אנשים רבים, הן מתוך גרמניה והן מחוצה לה, עקב מקומה בהיסטוריה של גרמניה ובהיסטוריה של הנצרות ומספר מקומות וכלי רכב נקראו על שמה של הטירה.