L'accès au Grand Geroldseck se fait à partir du site du château du Haut Barr, par un chemin qui mène ensuite à une hauteur comportant la tour Chappe, puis à partir d'un petit col d'où part un chemin creux empierré et même dallé (10 minutes à pied). A 481 mètres d'altitude, le Grand Geroldseck est situé sur un sommet constitué d'une table de conglomérats gréseux, aux contours très accidentés et souvent quasiment verticaux. Il domine la plaine d'Alsace d'un côté, la vallée de la Zorn et le «champ de faille» de Saverne de l'autre. Le château n'est pas entouré de fossés sur tout le pourtour du rocher, en raison de la raideur des versants de la montagne les rendant inutiles.
On accède à la plate forme par un escalier assez raide qui n'existait pas à
l'origine à cet endroit. Un pan de mur d'enceinte constitué de blocs irréguliers
domine cet escalier. Il appartient probablement au mur d'enceinte du château
primitif des années 1120. Le mur d'enceinte suit le contour du relief de la
table gréseuse, donnant au château la forme d'un polygone irrégulier d'environ
110 mètres sur 90 dans ses plus grandes dimensions. Au sommet de l'escalier, à
l'endroit où le chemin oblique pour gagner l'intérieur du haut château, on voit
les vestiges de la porte d'entrée du château roman (sommier et claveau d'un arc
plein cintre). Mais il pourrait s'agir d'éléments d'un second portail, la
première porte semblant s'être trouvée environ 3,60 mètres avant, dans un
décrochement que présente à cet endroit le mur d'enceinte. On aboutit en
contrebas du plateau rocheux sur lequel est construit le donjon.
En restant sur ce palier inférieur, on peut longer le mur d'enceinte sur lequel étaient adossées des constructions, surtout des dépendances qui sont toutes dans un mauvais état de conservation. Là où le niveau du sol s'élève progressivement, subsistent les vestiges d'une aile de bâtiments formés de trois pièces délimitées par des murs perpendiculaires au mur d'enceinte. Dans l'angle du second bâtiment est aménagé contre un mur plus épais, une structure maçonnée de plan circulaire. De l'autre côté du mur, une porte dont il subsiste les jambages, la crapaudine et un sommier de l'arc donne accès à une petite pièce qui possédait probablement une couverture en bois. D'autres dépendances étaient adossées à l'angle NW du château.
Un escalier raide donne accès à la partie conservée du chemin de ronde. On y a un magnifique point de vue sur la vallée de la Zorn, sur les hauteurs environnant le col de Saverne et une vue d'ensemble de l'intérieur du château. L'espace NW du château comporte des bâtiments en mauvais état et plusieurs fois remaniés.
Entre un grand pan de mur et des bâtiments qui s'étendent au Sud, se situe un
étroit passage au niveau duquel est percée une citerne. A côté, une porte donne
sur un escalier qui permet d'accéder à un niveau inférieur du palier rocheux
entourant le plateau central. Lorsqu'on emprunte cette porte qui s'ouvre à main
droite, on accède au niveau inférieur qui est le seul vestige d'un grand
bâtiment de 29,50 mètres sur 10,65. C'est le pallas, faussement appelé salle des
chevaliers.
Des gravures du XIX° siècle le montrent couvert de voûtes et éclairé au Nord
par cinq fenêtres. Il peut être daté du premier quart du XIII° siècle. L'entrée
dans cette salle se faisait par une grande porte rendue accessible du plateau
par un large escalier formé d'une dizaine de marches rocheuses. A l'ouest, de
part et d'autre d'une cheminée, deux portes donnent accès, l'une à une petite
courette avec citerne, l'autre à un étroit couloir. Par le large escalier de
roches, on revient au niveau supérieur du plateau rocheux. La zone NW du plateau
est partiellement occupée par des constructions en partie mitoyennes au pallas.
Elles sont en général très mal conservées.
A l'extrémité orientale du
plateau dominant l'entrée du haut château, se dresse le donjon carré roman.
Seules subsistent à leur hauteur originelle, les faces Nord et Est. Une grande
partie du donjon s'est en effet effondrée lorsque celui-ci a été touché par la
foudre en 1718. Les murs ont été remontés jusqu'au premier étage au début du XX°
siècle, pour éviter l'accentuation de la dégradation.
Ses dimensions en font l'un des plus importants d'Alsace : 10 mètres de côté,
22 mètres de haut, des murs de trois mètres d'épaisseur dont l'édification
remonte environ à 1200.
Il comporte six niveaux. Mais la poterne d'accès qui
devait se trouver au niveau du 1° étage a disparu. Au même niveau se trouve une
porte plein cintre qui donne accès à des latrines s'ouvrant sur un canal dont on
voit le débouché à l'extérieur. Le troisième étage était couvert d'une voûte sur
croisée d'ogive plate à section rectangulaire reposant sur des consoles voûtées
encore représentées sur des dessins de 1780. Au même niveau dans le mur Est, une
haute et étroite porte plein cintre donne accès à un escalier.
Lorsqu'on quitte le donjon et que l'on redescend par l'escalier d'accès, on peut contourner le rocher par l'Est. Le sentier descend, aboutit à un col d'où l'on peut accéder au château du Petit Geroldseck.