Die Bergfeste wurde in der zweiten Hälfte des 12. Jahrhunderts erbaut, ging aber erst 1300 in das Eigentum der Kurpfalz über. Obwohl sie im Dreißigjährigen Krieg stark umkämpft war, wurde sie nie militärisch erobert oder zerstört.

Mit dem Ende der Kurpfalz 1803 fielen die Bergfeste sowie der Ort Dilsberg an Baden wo sie bis 1822 als Staatsgefängnis diente.

Anfang des 20. Jahrhunderts wurde die Feste umfangreich rekonstruiert und saniert, da sie sich mittlerweile zu einem Touristenziel entwickelt hatte. Eine der Besonderheiten der Feste ist der rund 80m lange Brunnenstollen, der von Fritz von Briesen 1896 wiederentdeckt wurde.

Genau wie das Heidelberger Schloss und das Schloss Schwetzingen wird die Feste von der Einrichtung Staatliche Schlösser und Gärten Baden-Württemberg betreut. Sie ist heute für Besucher geöffnet und zählt zu den landeseigenen Monumenten. Regelmäßig finden hier Veranstaltungen wie der Dilsberger Kunsthandwerkermarkt, Burgkonzerte und die Freilichtaufführung der "Rose vom Dilsberg" statt.

Die Burganlage ist in Haupt- und Vorburg gegliedert. Besonders hervorzuheben sind ein Kellergewölbe, welches eine Zeit lang der Universität Heidelberg als Karzer diente, der Brunnen mit Kurbelgehäuse mit einer Tiefe von 46 m, der komplett in den Berg geschlagen und nicht gesprengt wurde, der Burgstollen, der von Marc Twain in dessen Reiseerzählung "A Tramp abroad" erwähnt wird, sowie der Aussichtsturm.

Um die Bergfeste Dilsberg ranken sich die Sagen von den "Bienen von Dilsberg" und der "Rose von Dilsberg".