Замок протягом XIV-XVI століть був родовим гніздом князів Острозьких — найбагатших магнатів Речі Посполитої тих часів, і найбільшого свого розквіту досяг за Костянтина Івановича Острозького. Протягом століть замок неодноразово перебудовувався і осучаснювався. Станом на 2014 рік, ансамбль замку становлять Вежа Мурована (XIV століття) Кругла башта (XVI століття), Богоявленський собор (XV-XVI століття), надбрамна дзвіниця (1905) та фрагменти стін. Вежа Мурована знаходиться у південно-східній частині замку. По завершенню будівництва, у другій половині XIV століття являла собою донжон, у подальшому декілька разів перебудовувалася і остаточного вигляду набула наприкінці XIX століття. Зараз башта являє собою триярусну споруду з пісковику та цегли, у плані наближується до прямокутника. З півдня, заходу та сходу укріплена контрфорсами, що з'явилися у XV—XVII століттях. З 24 серпня 1916 року всередині вежі діє краєзнавчий музей.
Круглу башту розташовано у південно-західній частині замку. Це триярусна споруда з каменю та цегли, укріплена трьома контрфорсами, кругла у плані з вирізом у вигляді трапеції з боку замкового двору.
З напільного боку, терен замку було обведено захисним муром, а з боку міста стояла дерев'яна оборонна стіна з дерев'яною вежею. Згідно люстрації 1654 року, замок не мав надбрамної оборонної вежі, а браму було облаштовано в оборонному мурі. Біля неї знаходилась звідна частина мосту, що вів до замку.
Обидві башти було побудовано у другій половині XV — початку XVI століть із пісковику. Це триярусні споруди, у плані являють собою з'єднання овалу з прямокутником. Усередині Луцької башти з 1985 року розташовано музей книги. Татарська башта збереглася гірше, втрачено значну частку еліптичної частини будівлі.