Unter den Gütern, die unter Erzbischof Adalbert I. (1110-37) der Mainzer Kirche geschenkt wurden, findet sich auch Gamburg als Geschenk eines Grafen Rudolf (v. Wertheim?).
Edelfreie von Gamburg sind 1139 erstmals genannt 1157 erhielt Beringer von Gamburg, der mit einer Nichte des späteren Mainzer Erzbischofs Siegfried II. von Eppstein vermählt war, im Tausch gegen seine villula Brunnenbach für Kloster Bronnbach, von Erzbischof Arnold als Mainzer Lehen das castrum Gamburg.
Nach dem Aussterben des Geschlechts Ende des 13. Jahrhunderts befand sich Gamburg - abgesehen von mehrmaligen Verpfändungen an niedere Adlige - bis ins 16. Jahrhundert in Mainzer Verwaltung, bis 1479 in Unterstellung unter das Amt Külsheim, danach als selbständiges Amt.
Die Burg, im Bauernkrieg durch persönliches Einschreiten Götz von Berlichingens vor der Zerstörung bewahrt, kam 1546 samt dem Ort durch Tausch in den Besitz des dortigen Mainzer Amtmanns Eberhard Rüdt von Collenberg.
1557 vereinte dieser mit dem Unteren Schloss, einem alten Freihof, fast sämtlichen adligen Besitz in Gamburg in seiner Hand. Nach seinem Tod (1568) kam die Herrschaft Gamburgs über mehrere Zwischenbesitzer 1606 durch die Freiherren von Dalberg wieder in einer Hand zusammen. Diese vererbten sie 1722 an die Grafen von Ingelheim.
Der Flurname “Alte Kirchen” weist noch heute auf die Lage des einstigen Dorfes hin. Wahrscheinlch wurden die Bewohner dieses Dorfes nach Erbauung der Burg entweder durch Privilegien gelockt oder einfach durch herrschaftlichen Befehl gezwungen, sich im Schutze der neu erbauten Burg anzusiedeln.
Von der ausgedehnten Burganlage stammt das Palas aus dem 12. Jahrhundert mit Umbauten Mitte und Ende des 16. Jahrhundert. Der mittlere Bau, Kapellenturm und Tortürme stammen aus dem 15. Jahrhundert. Der hintere Bau stammt aus dem 13. Jahrhundert und wurde Anfang des 16. Jahrhundert umgebaut und erweitert.
Die Burg ist seit 1936 im Besitz des Grafen von Westerholt. Auf ihr befand sich 1948-78 die Bauernschule Gamburg, Ländliche Heimvolkshochschule e. V., die der 1957 gegründeten Förderschule Gamburg weichen musste. Diese dient der schulischen Förderung deutschstämmiger Jugendlicher aus Ostblockländern.
Heute ist die Burg in privatem Besitz und kann an Samstagen, Sonntagen und Feiertagen um 14:00 Uhr, 15:30 Uhr und um 17:00 Uhr besichtigt werden. Erwähnenswert ist auf jeden Fall, dass die Besucher persönlich von einem Mitglied der Familie Mallinckrodt, in deren Besitz sich die Burg befindet, geführt werden.
Das Untere Schloss wurde 1686 vom Juliusspital in Würzburg erworben und um 1700 neu errichtet. Es befindet sich heute in Privatbesitz.
In Gamburg begütert war der vermutlich auch dort 1491 geborene Friedrich Weygandt, Mainzer Beamter, Bauernführer und Verfasser zweier Reichsreformentwürfe.
Gamburg wurde 1975 mit Werbach zusammengeschlossen.