Von dem die Burg auf drei Seiten umlaufenden Zwinger, der in der 4. Bauphase (1318 - 1390) entstand, ist heute kaum noch etwas zu sehen. Die Begrenzungsmauer des Bürgersteiges auf der Nordostseite der Burg dürfte sich jedoch etwa über der ehemaligen Zwingermauer befinden.
Der Zwinger bestand aus einer dicht an den Halsgraben bzw. an den Berghang vorgeschobenen, niedrigen Wehrmauer, die vor der hohen Ringmauer lag und somit ein mehr oder weniger breites Areal einschloß. Auf der Nordostseite stellte er wohl nur ein besseres Annäherungshindernis dar, da seine Besatzung im Ernstfall von den höher postierten Angreifern beschossen werden konnte.
Die Nordwestecke des Zwingers war durch eine kleine, vorspringende Bastion, die den Anschluss an die Stadtmauer und das Rambacher Tor verteidigte und vermutlich höher als die Zwingermauer ausgeführt war, verstärkt.
In Friedenszeiten konnte der Zwinger zur Viehhaltung und für Waffenübungen verwendet werden.

Burg Sonnenberg um 1910 von Nordosten (Bildarchiv: T. Reiß)