Замок був побудований поблизу давньоруського городища мисового типу. Замок розташований на мисі на річці Іква, яка омиває ділянку з обох боків. В середині XVIII ст. перебудований по новій італійській фортифікаційній системі. До XVIII ст. фортеця втратила своє стратегічне значення в зв'язку з тим, що окремі споруди у 80-х роках XVIII століття зазнали реконстукції, з утворенням палацового комплексу. Середньовічний архітектурний комплекс князів Острозьких, Заславських, Сангушків та Любомирських належить до укріплень бастіонного типу. Він мав вигідну в стратегічному плані територію: підступи до нього захищала річка Іква та заболочена долина. 1492 рік офіційно вважається датою спорудження Дубенського замку.
Протягом свого існування замок неодноразово перебудовувався й укріплювався, а під його мурами були прокладені широкі кам’яні підземні ходи, куди під час ворожих нападів ховалися місцеві жителі зі своїм майном, тут зберігалися запаси води і провізії для оборонців під час облоги. Невеличкий відсоток цих підземних тунелів можна побачити й сьогодні. У XVI ст. замок мав на озброєнні 73 гармати. Арсенал постійно поповнювався за рахунок власної ливарної майстерні. За період свого існування Дубенський замок ніколи і ніким не був здобутий приступом.
Замок, як родовий маєток князів Острозьких, переходив через шлюби від однієї князівської династії до іншої, а загалом він був приватною власністю князів Острозьких, Заславських, Сангушків, Любомирських. І лише наприкінці XIX ст. замок був проданий військовому відомству і відтоді тут почергово розташовувалися армійські частини: російського царя Миколи II, австрійського цісаря, поляків, червоноармійців, фашистів, радянських військ.
Великих руйнувань зазнав замок у період Першої світової війни. У Громадянську війну в замку розміщувався штаб Першої Кінної Армії Будьонного. Значні збитки місту і замку було завдано у роки Другої світової війни, фашисти знищили частину архівів князів Острозьких та окремі пам’ятки архітектури. Загалом, замок і нині вражає погляд відвідувачів, однак, часті перебудови, занепад та запустіння в ХІХ столітті призвели до значних руйнувань його споруд, втрати первісного декору.
В даний час складається з двох бастіонів, фаси яких розташовані під кутом 60º один до одного, складених в нижній частині з каменю пісковика, у верхній — із цегли. Так само складена куртина між ними, в центрі якої — проїзні ворота XVII ст.
Кожен бастіон має кутову, двоярусну, круглу в плані дозору, башту, а також три скрізні проходи — в рів, до ріки і безпосередньо на територію замку. Західний бік укріплений глибоким ровом з ескарпом. В'їзд здійснюється через прямокутні в плані, перекриті циліндричним селепінням ворота. Тому прямокутний в плані трипоповерховий корпус, побудований на місці башти XVI — XVII ст. дістав назву Надбрамного. На сьогоднішній день, крім фортифікацій, Дубенський замок складається з трьох палацових корпусів: Надбрамного корпусу, палацу Острозьких, палацу Любомирських, - розташованих відповідно: Надбрамний корпус — центральна вісь, палац Любомирських — північно-східна частина, палац Острозьких відповідно — південно-західна частина замку.
Палац Любомирських побудований і оздоблений Доменіко Мерліні у XVIII столітті, розташований на березі ріки Іква. Палац перебудований з більш давньої споруди. Прямокутна в плані, двоповерхова споруда з цокольним поверхом. Цокольна частина фасаду звернена до ріки, укріплена контрфорсами. Силует палацу Любомирських, а на другому плані і палацу Острозьких, добре проглядається з траси “Київ-Львів”, є основними домінантами центральної частини Дубна, своєрідним ядром на захід, північ і південь, від якого і розвивається місто. Нині Дубенський замок є окрасою краю та одним із семи чудес замків України. Площа території замку — 3,7 га.