Sie gilt als uneinnehmbar, unversucht – die Burg Hochosterwitz ist nicht nur durch ihre exponierte Lage, sondern auch wegen ihrer einmaligen Festungstechnik bekannt. In mehreren Windungen führt der Weg hinauf zur Befestigungsanlage und überwindet einige tiefe Schluchten. Stellenweise wurden eigens Felswände ausgemeißelt. Wesentlich für die Verteidigungsstärke waren die den Zugang schützenden 14 Tore.
Ihre geschickte Anlage machte die Burg uneinnehmbar, da ein Gegner Tor für Tor – jedes für sich schon eine eigene, kleine Festung – erobern musste und dabei von allen Seiten dem Angriff ausgesetzt war. Ein zweiter Zugang, der Narrensteig, führt über den steilen Westhang, ist stellenweise in den Fels gehauen und führt in die Burg, ohne die Tore des Hauptweges zu passieren.
Oben angekommen gelangt man über den kleinen Burghof in den mit Kastanienbäumen bewachsenen großen Burghof. Aufgrund ihres Alters enthält die Burg sowohl mittelalterliche als auch neuzeitliche Elemente. Auf die mittelalterliche Anlage weisen noch Gemäuer des quadratischen Turms hin, der Bergfried und die Wohnräume, aber auch die kleine Burgkapelle und Schutzmauern mit Zinnen und Scharten, als man hier noch zu Zeiten der Armbrust die Burg verteidigte.
Die anderen Bauten stammen zum Großteil aus dem 16. Jh. Ein Ziehbrunnen mit 12 m Tiefe befindet sich im kleinen Burghof, der vielleicht noch aus der Antike stammt. Ein weiterer befindet sich in der Nordecke des großen Burghofes. Dort steht rechts die kleine Burgkapelle mit Deckenmalerei und Wandfresken und einem typisch Kärntner Knorpelwerkaltar aus dem Jahr 1673.
In den Schauräumen der Burg finden sich Sammelstücke und Erinnerungen an die Khevenhüller, in der Rüstkammer sind Waffen und Rüstungen zu sehen, darunter die eines 2,25 m großen ehemaligen Burgkommandanten. Eine Vielzahl der Waffen sind bis heute erhalten, u. a. Jagdwaffen, Kanonen und die älteste bekannte Feuerwaffe der Welt – eine Bombarde aus dem 14. Jh. Der weltweit einzig bekannte Menschenfänger wird von einer Tournier Prunkrüstung aus Nürnberg gehalten.