Sichere Indizien sprechen dafür, dass die Burganlage auf der Südspitze des Limbergs auf eine fränkische Gründung des 6. oder 7. Jahrhunderts nach Chr. zurückgeht. Auch andernorts wurden solche militärischen Stützpunkte des frühen Mittelalters an römischen Kastellplätzen eingerichtet: auf dem Münsterberg in Breisach oder auf dem Michaelsberg in Riegel. Diese Burgen dienten in erster Linie zur Sicherung der königlichen Herrschaft, zur Überwachung wichtiger Verkehrslinien und zur Neuorganisation des eroberten Landes, aber auch als Fluchtburgen in unsicherer Zeit.

Die Anlage auf der Südspitze des Limbergs, geschützt durch Steinbrüche, die schon in römischer Zeit angelegt worden waren, konnte bei der Rebumlegung 1972 nur teilweise erhalten werden.

Sie ist ihrer Lage nach eine typische "Spornburg", die gegen das vor ihr liegende Terrain durch drei Wälle (mit Palisaden) und drei flachen Gräben abgeriegelt war. Der steinerne Rundturm im Innern weist auf eine Modernisierung und Verstärkung der Anlage im 10. Jahrhundert. Die Erhaltung in einem Zustand, der die früheste Phase des mittelalterlichen Burgenbaus widerspiegelt, ist einem seltenen Glücksfall zu verdanken. Wahrscheinlich zur besseren Überwachung des Flussübergangs wurde die Burg im 11. Jahrhundert hinunter auf einen Felsen hoch über dem Rhein verlegt: es entstand die bis heute als Ruine erhaltene Limburg. Die "Alte Limburg", deren Name nicht bekannt ist, war seitdem verlassen und geriet für fast tausend Jahre in Vergessenheit.