Auf dem runden Moränenhügel zwischen Regensdorf und dem Katzensee erhebt sich die Ruine Alt-Regensberg. Sie war einst Stammsitz eines bedeutenden Freiherrengeschlechts. Der Name der Burg weist einerseits auf die nahe Siedlung hin, hebt sich aber andererseits mit der stolzen Endung „-berg“ für einen dreissig Meter hohen Hügel bewusst von der bäuerlichen Umgebung ab.
Nach mehreren Umbauphasen unter verschiedenen Besitzern erwarb 1468 schliesslich die Stadt Zürich mit der Herrschaft Regensdorf auch die Burg, die ab jenem Zeitpunkt nicht mehr bewohnt wurde und bis ins
19. Jahrhundert noch als Steinbruch diente. In den Jahren 1955 bis 1957 fanden auf Alt-Regensberg archäologische Ausgrabungen statt. Dabei konnten insgesamt vier Bauetappen dokumentiert werden, wobei der heutige Zustand der Burg die dritte Bauphase widerspiegelt. Aus konservatorischen Gründen wurden die jüngeren Mauerreste der Burgruine auf moderne Sockel gesetzt.
Dort, wo man heute über eine Treppe die Ringmauer erreicht, war seit ältester Zeit der Zugang zur Burg.

Zum ältesten Teil der Anlage gehört der Bergfried. Sein Fundament reicht rund vier Meter unter die Erdoberfläche, und seine Eigenart besteht darin, dass er bis hinauf zur betretbaren Fläche vollständig aufgefüllt ist. Diese massive Bauweise sollte verhindern, dass ein Belagerer den Turm untergraben konnte. Das unterste Geschoss, auf dessen Boden der Besucher heute steht, wurde durch Mauerschlitze erhellt.. Der Eingang lag um ein Stockwerk höher auf der Westseite des Turmes. Man erreichte ihn ursprünglich über eine Leiter und ein einfaches Holzpodest, dessen Pfostenlöcher im Zug der Ausgrabung am Mauerfuss festgestellt werden konnte.
Zur ersten Etappe gehören ferner ein südlich des Wohnturms gelegener Holzbau, vermutlich ein Wirtschaftsgebäude, und im Nordwesten eine 6m tiefe Zisterne, die mit Brettern ausgeschalt war.

Diese grosse Umbauphase erfolgte nach dem Aussterben der Regensberger unter Hermann von Landenberg-Greifensee, der Mitte des 14. Jahrhunderts auf Alt-Regensberg wohnte. Im Innern der Burganlage wurden die Holzbauten abgebrochen. Nördlich des Bergfrieds wurden sodann ein Palas erstellt, der später nach Süden erweitert wurde. Zwischen die Nordwand des Bergfrieds und die Ringmauer stellte man eine breite Quermauer, gleichzeitig wurde die Ringmauer im Osten verstärkt. Auch kam ein Wirtschaftsgebäude direkt an die Zisterne und an die Ringmauer im Süden zu stehen.

1458 erwarb der Ravensburger Kaufmann Rudolf Mötteli die Burg, die er bis 1468 bewohnte., Er stattete die Innenräume mit Riemenböden und Holztäfer, Glasfassern und Kachelöfen aus. Auch lies er eine Zisterne, einen Kerker und weitere, nicht mehr lokalisierbare Wirtschaftsgebäude errichten.