Der erste Adelige der Diemersteiner Burg, Rudegar von Diemarstein, wir im Jahre 1216 urkundlich genannt. 1217 liest man von den "edelen Männern Nebelung und Rüdiger von Dymarstein", die in finanzielle Streitigkeiten mit dem Kloster Otterberg verwickelt waren. Im Jahre 1250 kam die Burg in den Besitz der mächtigen Raugrafen, die den Ritter Gundelmann von Saarbrücken als Burgmann einsetzten. Zwischen 1380 und 1389 kam die Burg vorübergehend in den Besitz des Bischofs Kuno von Trier und wurde 1397 endgültig zur Ganerbenburg.

Am Ende gab es nicht weniger als elf Adlige mit unterschiedlichen Burganteilen. Im Jahre 1521 beherbergte Christoph Bonn von Wachenheim, der die Herren von Weingarten beerbt hatte, den Reformer Ulrich von Hutten auf dieser Burg. Im Dreißigjährigen Krieg wurde sie wahrscheinlich von kroatischen Truppen zerstört und eingeäschert, und das Eigentum ging an die Kurpfalz zurück. Diese trat Anfang des 18. Jahrhunderts das Eigentum an die Grafen von Wartenberg ab, welche den Besitz bis zu "Franzosenzeit" halten konnten.

Paul Camille von Denis, der berühmte Erbauer der Ludwigsbahn, bekommt 1845 die Burgruine und das Umland von dem Verwaltungsrat der Bahngesellschaft, als Belohnung geschenkt. Er ließ die Burg teilweise umgestalten, und im Jahre 1856 veräußerte Paul Camille von Denis das gesamte Burganwesen an den Mannheimer Bankier Ladenburg. Die Familie Ladenburg veräußerte wiederum die Ruine mit dem gesamten Umland im Jahre 1925 an den Evangelischen Fürsorgeverein in Kaiserslautern.