Sie ist eine der sieben Landesburgen, die die Fürstbischöfe des Osnabrücker Landes zur Abwehr ihrer Feinde errichten ließen. Wittlage wurde von Bischof Engelbert II von Osnabrück um das Jahr 1309 gebaut. Dadurch konnte er die nordöstliche Landesgrenze gegen Ravensburg, Minden und Diepholz sichern. Die Befestigung bestand zunächst nur aus einem Bergfried, einem Plankenzaun und einem Graben. Erst sein Nachfolger ließ die Burg mit Mauern umgeben und durch die Errichtung von Wohngebäuden für die Besatzung vergrößern. Im 15. Jahrhundert kam durch Bischof Otto Graf von Hoya ein Herrenhaus für den Burgherrn bzw. den Drosten dazu. Wenig später wurde die Anlage durch eine Außenburg mit Wall- und Grabensystem vervollständigt. Sämtliche Burggräben wurden aus der Hunte durch einen Stichgraben gespeist.
Im Streit der Osnabrücker mit diesem Bischof Otto Graf v. Hoya wurde 1441 nicht nur die Stiftsburg Fürstenau erobert und Wittlage besetzt, auch der Bruder des Bischofs wurde gefangen genommen. Im folgenden Jahr kam die Burg in die Hände des Bischof Heinrich II zurück. Mit ihr konnte das Amt Wittlage vortrefflich vor Räubern und Brandstiftern geschützt werden. Doch im Dreißigjährigen Krieg wurde sie mehrere Male von unterschiedlichen Truppen besetzt und arg beschädigt. Am 30. November 1650 räumten die Schweden, die bis dahin das gesamte Hochstift Osnabrück und auch Wittlage besetzt gehalten hatten, endlich das Land. Seit dieser Zeit hat die Burg Wittlage als Landesburg keine Rolle mehr gespielt.
Die innere Burg, wie sie sich heute noch darbietet, bildet ein Rechteck von 40 x 58 m. das von einer trockenen Graft umzogen wird. In der nordöstlichen Ecke erhebt sich der 32 m hohe siebengeschossige mittelalterliche Bergfried. Der quadratisch angelegte Turm mit 10 m Seitenlänge hat im Erdgeschoss 3,50 m starke Mauern, die sich nach oben mehr und mehr verjüngen. Die unteren drei Stockwerke sind durch Tonnengewölbe gesichert. Ein Kamin im obersten Geschoss und ein Aborterker weisen darauf hin, dass der Turm auch Wohnzwecken gedient hat. Süd- und Nordseite der Anlage werden von einer Mauer begrenzt. Die Westseite nimmt heute das ehemalige schlichte zweistöckige Amtshaus ein, dessen Bau auf Bischof Ernst August II zurückgeht.
Heute dient die Burg Wittlage der Heilpädagogischen Hilfe Osnabrück als
Kurzzeitpflegeeinrichtung sowie als Tagungs- und Gästehaus mit 63 Betten für Gruppen und Schulklassen.