Die Tiefburg im Stadtteil Handschuhsheim war früheres Domizil der hohen Herren.
Wann und von wem die Tiefburg erbaut wurde, ist ungewiss. Möglicherweise wurde sie schon im frühen Mittelalter als Wehrbau angelegt. Aus Überlieferungen des 13. und 14. Jahrhunderts geht hervor, dass sie eine Wasserburg war. Im Dreißigjährigen Krieg erlitt die Burg schwere Beschädigungen.
Die Helmstattsche Familienchronik berichtet, dass 1642 mehrmals Brände gelegt wurden, die jedoch gelöscht werden konnten. 1674 war die Tiefburg durch den Raubzug Turennes weiteren schweren Heimsuchungen ausgesetzt. Im Januar des Jahres 1689 wurde die Burg in der Folge des Orleanschen Krieges schließlich zerstört. Da große finanzielle Mittel fehlten, ließ man die Ruinen liegen und errichtete um 1700 östlich davon ein neues Herrenhaus samt Ställen und Scheunen. Joseph Freiherr von Helmstatt (1727 bis 1803) ließ einige vom Einsturz bedrohte Ruinen niederreißen. Der baufreudige Graf Raban von Helmstatt (1833 bis 1932) stellte die Burg im Wesentlichen so wieder her wie sie heute zu sehen ist. Die Burganlage mit Stallungen, Remisen, Scheunen und Wirtschaftgebäuden war einst viel weiter ausgedehnt, südlich bis zur Dossenheimer Landstraße. In den Jahren 1830 und 1844 wurde jedoch alles verschüttet.
An der Südmauer des Grabens sind zu beiden Seiten der Brücke Torbögen eingelassen. Sie wurden 1912 an diese Stelle versetzt. Ursprünglich dienten sie als Hoftore des äußeren Burgareals. Die vier Wehrmauern stammen aus dem 13. und 14. Jahrhundert und sind pro Seite rund dreißig Meter lang. Den Eingang zur Tiefburg bildete ursprünglich eine Zugbrücke. Das rundbogige Tor war vermutlich der Einlass zu einem Torturm. Vom Abschluss des oberen Torbogens rasselte einst das Fallgatter herab, seine Führung ist heute noch zu sehen. Das Wohngebäude im Innenhof ist wahrscheinlich das älteste Bauwerk der Burg. Das Herrenhaus, ebenfalls im Innenhof gelegen, hat gotische Merkmale. Es wurde Anfang des 14. Jahrhunderts erbaut, jedoch 1689 zerstört. 1913 ließ Graf Raban von Helmstatt es wieder auf- und ausbauen. Wie dieses Gebäude ursprünglich aussah, ist nicht überliefert. Im Rittersaal des Wohngebäudes werden heute die "Tiefburg-Feste" gefeiert.
An Samstagen ist die Burg romantische Kulisse des bunten Wochenmarkts. Gemütliche Wirtshäuser mit historischem Innenleben finden sich an allen Ecken. Kneipen- und Schaufensterbummel lassen sich vorzüglich verbinden, denn viele junge Geschäfte setzen hier auch moderne Akzente.