Die Burg Alt Ems wurde spätestens in der zweiten Hälfte des 12. Jahrhunderts von den Welfen erbaut. Von 1179 war sie in staufischen Besitz. 1160 wird der erste Emser, ein "Hainricus de Amedes" erwähnt. Die Burg wird aber erst 1195 erstmals urkundlich erwähnt.

Seit dem Ende des 12. Jahrhunderts zählt Alt-Ems zu den mächtigsten und größten Burganlagen im süddeutschen Raum. Die Herren von Ems wurden 1268 reichsunmittelbar. Ihre Burg wurde 1407 im Appenzellerkrieg von den Aufständischen zwei Monate lang belagert und schließlich zerstört, aber bald wieder aufgebaut. Seit 1430 war Alt-Ems ein Reichslehen. 1560 wurden die Ritter von Ems durch Kaiser Ferdinand I zu Reichsgrafen erhoben.

Um seiner Gattin Hortensia Borromea mehr Wohnkomfort zu bieten, ließ Graf Jakob Hannibal I von Hohenems 1566 die Feste Alt-Ems restaurieren und modernisieren. Zwanzig Jahre später bauten er und sein Sohn Graf Kaspar die immer noch mittelalterliche Burg zu einer starken Renaissance-Festung aus. Bis zum Beginn des 17. Jahrhunderts diente sie als Wohnsitz der Grafen von Hohenems. Nachdem mit Graf Franz Karl Anton 1713 die Hohenemser ausgestorben waren, kam die Burg mit der Herrschaft an die Linie Hohenems-Vaduz. Als auch dieser Familienzweig erlosch, wurde Alt-Ems 1759 landesfürstlich.

1792 begann man mit dem Abbruch der Burg. Ihre Steine und Holzbalken dienten als willkommenes Baumaterial für den Wiederaufbau abgebrannter Häuser in Hohenems. Graf Clemens von Waldburg-Zeil-Hohenems kaufte 1888 den Hauptteil der Ruine, die sich bis dahin im Besitz des österreichischen Staates befand. 1954 erwarb Graf Josef von Waldburg-Zeil-Syrgenstein auch den Rest des Geländes. In den Jahren von 1938 bis 1940 sowie 1965 bis 1966 wurde die Burgruine restauriert. Seit 2006 wird sie unter der Trägerschaft des Verkehrsvereins Hohenems erneut saniert. Heute befindet sich die Ruine im Privatbesitz der Familie Waldburg-Zeil-Hohenems.

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