Il nome appare per la prima volta in un documento del 1146 che menziona il nobile libero (Edelfrei) Helenger di Frankenstein. Ma si presume che l’inizio del castello sia in una data precedente, perché l’erezione di una torre difensiva intorno al 1100 è riportata in vari documenti.
La torre apparteneva alla vicina abbazia di Limburg, incaricata della sicurezza sulla strada per Speyer, Dürkheim e Worms. Nel 1205, il monastero commissionò questo compito ai conti di Leiningen. I conti fecero espandere la torre in un castello all’inizio del 13° secolo.
Dal 1204 al 1231, i documenti menzionano i cavalieri Marquard, Friedrich e Helenger von Frankenstein come amministratori responsabili del castello. Intorno al 1390 il castello di Frankenstein divenne un castello del patrimonio comune quando l’abbazia di Limburg diede in pegno la metà del castello ai signori di Einselthum. Una parte di questo pegno fu rilevata dai conti di Nassau-Saarbrücken e Leiningen-Hardenburg all’inizio del XV secolo.
Nella seconda metà del XV secolo il castello fu danneggiato nelle lotte tra il principe elettore Federico I e il conte palatino Ludwig I di Zweibrücken. Il castello subì ulteriori danni, presumibilmente nel 1512, quando il conte di Nassau lo conquistò su ordine dell’imperatore Massimiliano I. Durante la guerra dei contadini tedeschi il castello fu distrutto e fu considerato inabitabile dal 1560. Tuttavia, servì per scopi militari a causa della sua posizione strategica.
Nella guerra dei trent’anni il generale spagnolo Ambrosio Spinola catturò il castello. Nella guerra di successione spagnola fu utilizzato per ospitare le truppe francesi. È confermato che queste truppe usavano ancora la cappella del castello per la messa nel 1703.
Nel 1706, il Palatinato Elettorale prese possesso della parte Nassau-Saarbrücken del castello.
Dopo che il Palatinato divenne parte della Baviera, le rovine del castello furono messe in sicurezza nel 1883-84. Un’altra ristrutturazione ebbe luogo nel 1938-39.
Oggi il castello è di proprietà dello stato della Renania-Palatinato. Negli anni ’70 e ’80 alcune parti del castello sono state restaurate e sono state portate alla luce le fondamenta di un muro di cinta precedentemente sconosciuto.