Pürnstein wurde möglicherweise noch im 10. Jahrhundert gegründet. 1010 wird es erstmalig erwähnt. 1170 ist ein "Alramus de Birchenstaine" als Besitzer verbürgt. Er war ein Gefolgsmann der hochfreien Blankenberger.

Die Blankenberger übertrugen die Oberherrschaft über Pürnstein 1231 dem Passauer Bistum. Es blieb bis 1803 Eigentum der Passauer Bischöfe. Sie vergaben die Burg meist als Lehen oder verpfändeten sie. 1260 wird Wittigo von Rosenberg als Herrschaftsinhaber genannt. Anfang des 14. Jahrhunderts befand sich die Burg im Pfandbesitz des Conrad von Capellen. 1337 saß hier Dietrich von Harrach. Sieben Jahre später ging sie an Ulrich II von Tannberg über. Als dessen Familie 1411 ausstarb, fiel das Lehen an Kaspar und Gundacker von Starhemberg.

Der damals eingesetzte Pfleger Erhard Marschalk von Reichenau lies die starke Ringmauer um die Burg errichten, die auch der damaligen Artillerie gewachsen war. Möglicherweise war er auch der Erbauer der Hauptburg. Die Burg war 1574 an Leonhard V von Harrach übergegangen. 1611 erwarb Karl von Jörger die Herrschaft. Als Protestant nahm er aktiv an den aufflackernden Unruhen teil, worauf seine Güter eingezogen wurden. Nach einem siebenjährigen Streit mit den Grafen von Harrach, kaufte das Hochstift Passau seinen ursprünglichen Besitz zurück. Das Hochstift bewirtschaftete den Besitz vorerst selbst, vergab ihn aber 1669 an Johann Winklhofer. Nun wechselte Pürnstein häufig den Pfandinhaber. 1774 baute Kardinal Leopold Ernst Graf Firmian das sogenannte neue Schloss für seinen Pfleger aus. 1782 kam die Burg durch einen Vertrag an Österreich.

Durch die Säkularisierung verlor Passau 1803 seine weltlichen Besitzungen. Pürnstein wurde von einem kaiserlichen Pfleger verwaltet. Bis 1825 war im Palas das kaiserliche Oberamtsgericht und im Hungerturm das Amtsgefängnis eingerichtet. 1828 erwarb Johann Freiherr von Bartenstein die Herrschaft. 1866 ging sie in bürgerliche Hände über. Damals kaufte der Papierfabrikant Carl Christian Müller die Burg, doch wurde diese noch im gleichen Jahr durch Brandstiftung zur Ruine. 1883 setzte man ein neues Dach auf, das aber 1917 durch einen Sturm neuerlich vernichtet wurde. Im Frühjahr 1945 wurden die bewohnten Teile durch amerikanische Artillerietreffer schwer beschädigt. Seit 1958 finden ständig Sicherungs- und Schutzmaßnahmen durch einen lokalen Burgenverein statt. 1989 wurde die Wohnburg mit einem neuen Dach versehen. Die Burg ist nach wie vor in Privatbesitz.

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