Замок розташований на відносно невеликому (0,7 га) овальному майданчику на пагорбі. Сама природа тут піклувалася про оборону місця: південна та східна сторони замку виходили на крутий схил більш як 20-метрової висоти, а північна та західна частини відділені від міста глибокими ровами на основі колись існуючого яру. 

В ансамбль замку входять сьогодні чотири основних будівлі: житлова оборонна вежа - "Вежа мурована", Богоявленська церква, башта Нова та дзвіниця більш пізньої забудови (1905 р.). 

Найдавніша споруда фортеці - "Вежа мурована" (так її названо в акті від 1603 р. про розділ маєтків князя К.-В. Острозького поміж його синами). Перші камені в її фундамент поклав ще Даниїл Острозький. Розміщена вона біля південно-східного рогу замкового пагорба. Це досить рідкісний для України тип середньовічної башти-донжона. В нижньому ярусі споруди зберігалися різноманітні припаси, тут же було зроблено глибокий колодязь. Верня частини башти - результат пізніших перебудов ХІХ- початку ХХ століть. 
Вже після ремонтних робіт в 1913 - 1915 рр. приміщення було пристосоване під музей з бібліотекою. Сьогоді в 9 залах музею - досить цікава експозиція Острозького краєзнавчого музею. 

В кількох десятках метрів від Вежі Мурованої - Богоявленський собор, типовий зразок хрестовокупольної системи, такої популярної в домонгольській Русі. Коли саме з'явився цей храм, іторикам невідомо. Припускають, що ще за часів Василя Красного. Церква була частиною оборонних споруд міста: для цього її північну стіну, яка виходить на глибокий штучний рів, було потовщено до 2,8 м. та з'єднано з фортечними стінами. В нижній її частині з'явилися бійниці, в верхній - досить широкий уступ для вартових. 

Після переходу місцевих князів в католицизм Богоявленський храм було піддано анафемі. Церква більш як 200 років стояла пусткою і до середини ХІХ ст. перетворилася на руїну. Лише в 1886 р. почалася реконструкція храму за проектом архітектора В. Токарева. Відновлення, в ході якого була збережена лише північна стіна з бійницями, було завершено в 1891 р. "Копія " в натуральну величину зберегла основні пропорції трьохнефного, чотиристовпного п'ятиглавого храму, характерного для давньої Русі. Та пропорції i деталювання фрагментів церкви, особливо глав, були помітно порушені. Витягнулися вгору барабани, зникли готичні елементи декору зовнішніх стін, з'явилися натомість деталі в модному на той час "візантійському" стилі. Помітно стала довшою апсидна частина, біля зхідного входу з'явилась невеличка прибудова. В інтер'єрі був встановлений масивний "візантійський" іконостас роботи петербурзьких майстрів. Стіни покрили розписами (зараз забілені).

В південно-західному куті замкового подвір‘я знаходиться третя пам‘ятка ансамблю – Нова башта, яку іноді ще називають Кругла. За віком вона трошки молодша за Муровану та за церкву. В літературі її як правило датують кінцем 16 ст., хоча це скоріше дата надбудови верхнього ренесансного ярусу башти. Відомо, що ще в часи Василя Красного місто обвели фортечними стінами і вже тоді, в середині 15 ст., були закладені нижні частини Нової башти.