Im 16. und 17. Jahrhundert wurde sie in mehreren Abschnitten umgebaut. 1606 ließ die letzte Bewohnerin, die Pfalzgrafenwitwe Dorothea Maria, mit dem neuen Treppenturm einen zeitgemäßen Zugang anbauen. Unterhalb der Hauptburg befanden sich im heutigen Krankenhaus Schreibstuben, Dienstboten-Quartiere und Stallungen. Ab 1700 erfolgte der teilweise Abbruch. Heute ist die Burgruine saniert und in den Sommermonaten begehbar. Im Juli und am Burgfest spielen die Hilpoltsteiner Burgspieler auf der Naturbühne klassische Komödien aus allen Epochen.