Heinrich der Löwe ließ die Burg um 1175 nach dem Vorbild der Kaiserpfalzen als Residenz erbauen. Sie wurde, nach vielen Veränderungen und einem Brand, 1887 bis 1906 in historisierender Manier durch Ludwig Winter völlig neu errichtet.

Dort, wo sich heute der Turm der Burg Dankwarderode befindet, stand im 12. Jahrhundert eine Burgkapelle mit zweitürmigem Westwerk. Winter fand bei seinen Untersuchungen in den 1880er Jahren Fundamentreste der Burgkapelle. Ein Wiederaufbau kam nicht in Frage, weil der Platz wegen der Straßenführung nicht mehr ausreichte. Durch Verzahnung und unvollendete Bauteile deutet er aber an, dass dort früher einmal mehr gestanden hat.

Die Burg enthält heute die mittelalterliche Abteilung des Herzog Anton Ulrich-Museums (Öffnet in einem neuen Tab). Im Knappensaal der Burg präsentieren sich Teile des Welfenschatzes und wertvolle liturgische Gewänder. Im Obergeschoss befindet sich der prächtige Rittersaal.