Die noch heute vorhandene, aber durch die beiderseitig angebauten Häuser nur noch an einigen Stellen sichtbare Stadtmauer mit vier Türmen, drei dazwischen liegenden Doppelwehren und zwei Toren, entstand im Zuge des Ausbaues der Burganlage in der 4. Bauphase. Sie war aber nicht der einzige Schutz Sonnebergs. Die sich im Südwesten an den Burgberg anschmiegende Siedlung verfügte übe einen, der Mauer vorgelagerten und vom Rambach gespeisten, Wassergraben. Vermutlich floß der Rambach vor dem Bau der Stadtmauer mitten durch die Siedlung und wurde mit der Errichtung der Mauer verlegt.Heute ist der Wassergraben verfüllt und bebaut un der Lauf des Rambaches noch weiter nach Westen verschoben.
Die erhaltenen Türme der Stadmauer besitzen keine geschlossene Rückwand. Der südwestliche Eckturm, dessen Aussenseite gut sichtbar ist, hat noch einen Rundbogenfries, auf dem die Wehrplatte aufliegt, aber keine Brustwehr mehr. Ebenso fehlen die Balken der beiden Stockwerke. Der zweite Wehrturm dient heute Wohnzwecken.

Turm "An der Stadtmauer" (Foto: T. Reiß)