Der erste Burgherr war Pfalzgraf von Ballenstedt. Als es nach seinem Tod einen Streit um seine Nachfolge gab, eroberte König Konrad III. die Burg. Er machte sie zum Verwaltungssitz für das umliegende Reichsgut. Seitdem wird die Burg als Reichsburg bezeichnet. Reichsburgen waren Burgen der römisch-deutschen Wahlkönige. Sie gehörten zum Reich des Königs, aber nicht zu seinem Besitz. Nach dem Tod des Königs erbten nicht seine Angehörigen die Burg, sondern der nächste gewählte König.

Im 13. Jahrhundert wurde die Burganlage an den Erzbischof von Trier verpfändet. Er erhielt dadurch die Gerichtsbarkeit und durch den Mosel-Zoll eine sichere Einnahmequelle. Im 17. Jahrhundert wurde die Burg während des Pfälzischen Erbfolgekriegs von Truppen des französischen Königs beschossen, erobert, in Brand gesteckt und gesprengt. Bis zum Wiener Kongress 1815 waren die Ländereien in französischem Besitz und wurden danach an Preußen abgegeben. Der Berliner Kaufmann Ravené erwarb die Ländereien und ließ auf dem Grundriss der früheren Burg einen Neubau erreichten. Dieser Neubau entsprach dem Geschmack der Burgenromantik des 19. Jahrhunderts. Im Historismus wurden neugotische Elemente hinzugefügt.

1942 ging die Burg Cochem an das Justizministerium, das sie ab 1943 als Schulungsstätte nutzte. Während dieser Zeit verschwanden Kunstwerke wie das Mosaikbild des heiligen Christophorus von 1870 oder wurden zerstört. Das Land Rheinland-Pfalz richtete 1947 auf der Burg eine Verwaltungsschule ein. Seit 1978 befindet sich die Burg im Besitz der Stadt Cochem. Heute sind dort Räume für Veranstaltungen und Feiern sowie ein Burgmuseum. Die Burg gilt als geschütztes Kulturgut gemäß der Haager Konvention und steht auf der Landesdenkmalliste von Rheinland-Pfalz.