Burg Gundheim, 1306 erstmals erwähnt, lag westlich des alten Friedhofs. Sie war von einem tiefen Graben umgeben, der im Osten und Norden in den Graben der Ortsbefestigung mündete.
Burg und Dorf waren 1306 noch im Besitz der Herren von Hohenfels, im Jahr 1363 dagegen in den Händen von Ganerben, die den Ritterfamiien Kämmerer von Worms und den Herren von Meckenheim angehörten. Im Jahr 1401 belehnte König Ruprecht den Ritter Friedrich von Meckenheim d.A. mit der Burg und 1405 belehnte er auch den Ganerben Ritter Friedrich vom Stein, der damals Amtmann in Odernheim war, mit einem Anteil an der Burg, dem Dorf und dem Gericht Gundheim. Sämtliche Ganerben öffneten 1412 dem Pfalzgrafen Ludwig III. Burg und Dorf. Im Gegenzug versprach der Pfalzgraf, Burg und Dorf Gundheim zu schützen. 1416 verzichtete der Kämmerer von Worms auf sein Burgviertel und 1417 wurden die Teile von Gundheim, die den Kämmerern von Worms und Gerhard von Meckenheim gehörten, vom Mainzer Erzstift und Kurpfalz erobert und darüber ein Burgfrieden errichtet.
Zusammen mit dem Dorf fiel die Burg ganz an Kurpfalz. Im Alzeyer Sal- und Lagerbuch von 1429 heißt es: "Gundheim, Burg und Dorf, ist meines gnädigen Herrn". dennoch werden später noch Ganerben belehnt: So belehnte 1442 König Friedrich III. den Siegfried von Oberstein und seine Mitgemeiner mit dem Schloss Gundheim.