Im 12./13. Jahrhundert wurde die ursprünglich zweiteilige Wasserburg mit Haupt- und Vorburg erbaut. Der runde Eckturm des spätgotischen Herrenhauses stammt mit dem ältesten Teil des Herrenhauses aus dem 15. Jahrhundert. Der jüngere Teil des Herrenhauses umfaßt Kapellenerker und die Gerichtsräume. Die dreiflügelige Vorburg wurde im 16. Jh. erneuert. Hiervon ist der Westflügel bis heute erhalten.

Heute zählt Burg Langendorf zu den besterhaltensten und gepflegtesten Wasserburgen des Rheinlandes. Unter dem Titel "Konzert in der Remise" finden regelmäßig Konzerte von Nachwuchskünstlern statt. Außerhalb der Konzerte ist die Burg nicht öffentlich zugänglich.