Die Burg Dilsberg durchlief eine exemplarische Entwicklung vom Gipfelrundling mit Wohnturm zur Burg mit Bergfried und schließlich zur Schildmauerburg.
Nach ihrer topografischen Lage handelt es sich bei der Burg Dilsberg, die auf einer natürlichen Anhöhe errichtet wurde, um eine Höhenburg. Die Anlage gliedert sich in Vor- und Hauptburg. Zur Vorburg gehören das Gefängnis, der Marstall mit dem Fruchtspeicher, das Bandhaus und die Garnisonskaserne. Im Hof der Hauptburg lagen der Palas (Wohngebäude), von dem nur noch das Kellergewölbe (heute sogenannter Hexenkeller) erhalten ist, und ein sechseckiger Turm, der sogenannte Treppenturm. Dieser ist heute Aussichtspunkt mit Blick über den Ort und das Neckartal. Die gesamte Hauptburg war von einer 16 Meter hohen Ringmauer umgeben, von welcher der östliche und südliche Teil abgebrochen wurde.
Die Spuren der Burganlage des 14. Jahrhunderts sind noch heute gut sichtbar. Denn beim Bau wurden Steinquader unterschiedlichen Typs und Alters vermischt. Besonders gut ist dies an der Innenseite der Schildmauer zu erkennen. Dort wurden die älteren großen Buckelquader der ersten Bauphasen im oberen Bereich angebracht, vermutlich wegen ihres dekorativen Charakters. Allerdings war die hohe Schildmauer der Burgfeste Dilsberg zum Zeitpunkt ihrer Errichtung um 1350 bereits überholt. Denn mit Aufkommen von Feuerwaffen im 14. Jahrhundert wandelte sich auch der Burgenbau.