C'est vers l'an mille qu'ont été érigés, sur un éperon rocheux haut de 310 mètres, les premiers éléments de fortification du château fort de Vianden. Ces constructions dominent la vallée de l'Our d'une centaine de mètres.
Vers 1100, on ajoute un donjon carré, une cuisine, une chapelle et des salles d'habitat. Ces éléments permettent d'affirmer que le château fort a été utilisé vers 1100 comme résidence permanente d'une famille aristocratique.
Dans la première moitié du 12e siècle, on construit une nouvelle tour d'habitation et une nouvelle chapelle prestigieuse de forme décagonale. A la même époque, on agrandit le palais (aula) et on le met en valeur par des éléments architecturaux de représentation.
Une quatrième phase de construction se situe au début du 13e siècle. A cette époque, on construit un nouveau palais représentatif de 10 x 13 mètres. Ce grand palais à deux étages a été rattaché par une galerie monumentale à la chapelle. Ces bâtiments grandioses traduisent la volonté des comtes de Vianden de rivaliser, en tant que vassaux directs de l'Empire, avec la maison de Luxembourg.
Le dernier grand changement du château fort a eu lieu au milieu du 13e siècle lorsqu'on a gothisé l'ensemble des constructions sur le site castral. Comme à l'époque romane, ces transformations visent avant tout à mettre en exergue la valeur monumentale et représentative du château.
Depuis les premiers travaux de restauration au château de Vianden au 19e siècle, l'idée d'une restauration complète a été discutée. Faute de moyens techniques et financiers, la réalisation de cette idée a dû attendre jusqu'à la fin des années 70 pour devenir réalité.
Le premier pas a été franchi en 1977, lorsque l'Etat devient propriétaire du site et que le château est classé monument national. En 1977, les travaux de restauration et de reconstruction commencent d'abord au grand palais. Après la consolidation des murs nord et ouest, on procède en 1978 à la reconstruction des murs et des grands pignons nord (35 mètres de hauteur à l'extérieur) et central (28 mètres à l'intérieur) de l'édifice. Après ces travaux difficiles, on commence le montage de la charpente de la toiture qui a été achevée en 1979.
Quant aux murs du petit palais et au pignon de la chapelle (28 mètres à l'intérieur), ils sont consolidés et rehaussés en 1979 et la mise sous le toit de cette partie du château est achevée au printemps 1980. Les dix arcades trilobées de la salle des chevaliers sont refaites et mises en place entre 1981 et 1984.
En 1979, la toiture de la chapelle est remplacée en raison de son mauvais état et pour redonner à la construction sa forme gothique originelle d'avant l'incendie de 1667. En cette même année, la "tour blanche" est vidée puis consolidée à l'intérieur et à l'extérieur pour être coiffée d'une toiture conique.
La maison de Nassau est la dernière partie du château à recevoir sa silhouette de jadis. En 1981, on consolide d'abord les murs extérieurs et on reconstruit la partie manquante du pignon central avec ses gaines de cheminées. Puis, au printemps 1982, l'édifice est terminé par la pose de la toiture. Désormais, l'ensemble du château de Vianden est à nouveau recouvert.
Plus récemment, l'INPA a fait exécuter les travaux dans la basse-cour à savoir la mise en place d'un centre d'information.