Замок Гренцау расположен на горном выступе над долиной Брексбахталь (Brexbachtal) недалеко от Кобленца. Замок контролировал брод через Брексбах, по которому проходил торговый путь к Рейну.

Замок был заложен в 1210 г. Генрихом I фон Изенбург (Isenburg).

На 1213 г. приходится первое документальное упоминание замка. Это решение суда по спору о владении землей, на которой стоит замок между Изенбургами и монастырем Мария-Лаах.

В 1215 г. замок был достроен и по тогдашней моде получил французское имя "Gransioie", что значит "большая радость". Постепенно это название трансформировалось в современное Гренцау (что можно перевести с немецкого как искаженное "пограничный луг")

К 1263 г. род Изенбургов становится графским и одним из самых влиятельных в регионе.

В 1287 г. род Изенбургов распадается на три ветви, замок Гренцау достается средней.

В 1346 г. трирский курфюрст архиепископ Балдуин, проводивший экспансионистскую политику, вынуждает Изенбургов признать, что замок на половину принадлежит Триру. В том же году император Карл IV дает замку и деревне Гренцау статус города по Франкфуртскому праву.

В 1347 г. Филипп фон Изенбург сумел выгнать из замка трирского управляющего, что послужила началом усобицы.

20 апреля того же года ополчение Кобленца числом в 800 человек (оно включало в себя и молодых представителей городской знати) предпринимает попытку самостоятельно захватить замок, расположенный в полудне пути, и вернуть его Балдуину, весьма популярному в городе. Ополчение совершало марш разрозненными, плохо организованными группами. При подъеме от Рейна на высоты, на которых расположен замок, часть уверенных в победе ополченцев предпочла избавится от наиболее тяжелых доспехов и оружия. На подходе к замку они попали в засаду, устроенную графом Филиппом и его союзником Рейнхардом фон Вестербург на плоском лесистом месте. Произошла резня, в которой погибло 172 ополченца, в основном сыновья городской знати. Остатки ополчения победители гнали до ворот Кобленца. 7 наиболее знатных пленников оставили в живых и держали в замке до получения выкупа. Для возмещения потерь в вооружении и выкупа архиепископ Балдуин дал городу 3000 малых флорентийских гульденов. Еще 3000 серебряных гульденов он дал с теми же целями своей кобленцской таможне в 1350 г. Служба по погибшим в 20 апреля проводилась в главной церкви Кобленца вплоть до наполеновских времен.

В 1350 г. под давлением императора Людовика Баварского усобица была прекращена.

В 1361 г. замок был вновь передан трирской курии.

В 15 веке замок возвращается во владения Изенбургов, а в 1547 г. представитель этого рода становится архиепископом Трира.

В 16-17 в. замок постепенно приходит в упадок.

В 1635 г. в ходе 30-летней войны французские войска частично разрушают замок. В дальнейшем остатки замковых построек использовались для хозяйственных и административных нужд.

В 1793 г. замок был окончательно заброшен.

В 20 в. замок был частично реставрирован, сейчас в нем находится музей.

Замок построен на горном выступе, от остальной горы его отделял ров с северной стороны замка. Вход в замок находится на южной стороне и узкая дорога к нему проходит между обрывом и щитовой стеной, так что нападавшим пришлось бы подставлять обстрелу незащищенный щитом правый бок.

Ворота в замок тоже устроены так, что выступающая часть привратной постройки позволяет вести обстрел ворот с правой стороны. Круглая лестничная башня трехэтажной привратной постройки указывает на французское влияние.

Во дворе замка ранее располагались жилые и хозяйственные постройки, от которых сохранились лишь развалины примыкавшего к щитовой стене паласа.

Главной достопримечательностью замка является бергфрид, имеющий уникальную трехгранную форму. Он возвышается на северной стороне двора надо рвом, придавая замку сходство с кораблем. Башня имеет четыре этажа, вход в нее располагался на высоте 11 м, в нижних этажах находились складские помещения и возможно темница.

Над верхней платформой до 1793 г. была трехскатная крыша.