W ramach wzmacniania fortyfikacji miasta, pomiędzy latami 1510-1538 wybudowano w narożu południowo-zachodnim zamku wydłużoną, dwukondygnacyjną basteję artyleryjską o długości ok. 13 metrów (obecnie nadbudowaną). Prawdopodobnie w tym samym czasie wokół zamku od strony północnej, zachodniej i południowej wzniesiono drugą linię murów obwodowych. W połowie XVI wieku zamek znajdował się w rękach Melchiora Seidliza, co zmusiło oficjalnego starostę do przeniesienia się do Świdnicy. Częste zastawianie obiektu doprowadziło do tego, że tradycyjne sejmiki prowincjonalne oraz sądy ziemskie przeniesiono do miejscowego klasztoru bernardynów w Jaworze. W 1527 roku na zamek napadli chłopi ze wsi Piotrowice i żądając uwolnienia uwięzionego pastora, znieważyli starostę Hansa Seidlicza.
W 1552 roku zamek spłonął, co doprowadziło do renesansowej przebudowy, które prowadzono w latach 1567-1572 (?). Zbudowano wtedy przypuszczalnie skrzydło wschodnie z bramą w obecnym miejscu i wieżą latrynową na południowym krańcu. Zamek posiadał w tym czasie zamknięty ze wszystkich stron dziedziniec. Wykonano również nowy wjazd, prowadzący przez bramę w skrzydle północnym. Po lewej stronie bramy wjazdowej, od strony dziedzińca, wybudowano sześcioboczną wieżę mieszczącą klatkę schodową.