1353 war die erste urkundliche Erwähnung im Besitz des Landgrafen Friedrich III des Strengen. Die Burg wurde vermutlich als Aussenposten des Frankensteiner Schlosses bei Bad Salzungen errichtet.
1360 fiel die Burg an die Wettiner und wurde von Wetzel II von Stein zu Altenstein und Barchfeld umgebaut und von diesem 1386 bezogen.
1673 fiel die Burg als erledigtes Lehen an den Herzog Ernst den Frommen. Die Burg wurde nicht mehr bewohnt und verfiel.
1800 ging die Burg in den Besitz des Herzoghauses von Sachsen-Meiningen über.
1932 wurde der Aussichtsturm in der Ruine errichtet und eine kleine Blockhütte durch die Burggemeinde Liebenstein.
Ab 1948 wurde die Burgruine durch die Stadt Bad Liebenstein verwaltet und ab 1991 durch die Natur- und Heimatfreunde e. V. Bad Liebenstein betreut.
1998 übernahm die Stiftung Thüringer Schlösser und Gärten die Burgruine Liebenstein.
1999 bis 2000 restaurierte man die Innen- und Aussentreppen und legte 2001 Wasser und einen Stromanschluss. Man installierte eine Anstrahlung der Burgruine.
2002 erfolgten archologische Ausgrabungen in der Burg, man fand u. a. historische Münzen und Türbeschläge.
Rund um die Burgruine Liebenstein befinden sich noch weitere sehenswerte Plätze.