Mitten im Bacharacher Engtal, dort wo der Rhein seit dem 15. Jahrhundert auch „Wildes Gefähr“ heißt, thront auf einem Rheinfelsenriff bei Kaub die Burg Pfalzgrafenstein. Den französischen Schriftsteller Victor Hugo erinnerte sie an ein steinernes Schiff, das für immer vor Anker gegangen ist.
1327 ließ König Ludwig der Bayer auf der kleinen Insel einen fünfeckigen Turm errichten. Dieser sollte sowohl die neu gewonnenen Territorien in Kaub gegenüber den Nachbarn, den Kurfürsten von Mainz und Trier, als auch die lukrative Zollstelle in Kaub schützen.
Ab 1339 wurde die Anlage durch eine etwa zwölf Meter hohe Ringmauer mit Ecktürmen zum Ausspähen der zollpflichtigen Schiffe erweitert. Dadurch wurde sie zum Bindeglied zwischen den stark befestigten Städten Kaub und Bacharach. Zusammen stellten sie den stärksten wehrtechnischen und territorialpolitischen Machtfaktor der rheinisch-wittelsbachischen Pfalzgrafschaft am Mittelrhein dar.
Immer wieder mussten das Mauerwerk und die Fundamente der Burg aufgrund von Hochwasser oder Eisschäden ausgebessert werden. Das führte im 17. Jahrhundert zum Bau eines spitzen Quadervorbaus, der der Burg ihr typisches schiffsähnliches Aussehen gab. Der Vorbau wurde wahrscheinlich 1606/07 mit einer Bastion überbaut, um moderne Geschütze auf der Pfalzgrafenstein unterbringen zu können. Sie war damit die erste Mittelrheinburg, die sich auf diese neue Waffentechnik einstellte.
Im 17. Jahrhundert erhielt die Ringmauer einen zweiten Wehrgang. 1658 wurden auf der Höhe des alten gotischen Wehrgangs an den vier Ecktürmen hölzerne Auslugerker ergänzt.
Während des Spanischen Erbfolgekriegs (1701-1713) wurde die Pfalzgrafenstein als Gefängnis für Kriegsgefangene benutzt. Zu dieser Zeit bekam der Turm auch seine heutige barocke Laternenhaube. Nachdem die Burg 1802 an das Fürstentum Nassau-Usingen übergeben wurde, gelangte sie ab 1867 in preußischen Besitz und wird seit 1949 vom Land Rheinland-Pfalz verwaltet.
Heute bietet die Burg ein anschauliches Beispiel mittelalterlicher Baukunst an einem für Burgen ungewöhnlichen Ort.