Die Burganlage bestand einst aus drei Burgen. Erste nachgewiesene Burg ist die Burg Alvensleben. Sie wird erstmals 1179 in einer Urkunde als Sitz der Halberstädter Bischöfe erwähnt. 1257 wird sie Lehnsburg des Erzbistums Magdeburg. Die Markgrafen von Brandenburg waren ab 1259 als Lehnsleute des Bischofs eingesetzt und verweilten eine Zeit auf der Burg. Mit dem Aussterben der askanischen Markgrafenlinie durch Heinrich II. im Jahre 1320 wird die Anlage 1322 verpfändet. In der Zeit von 1534 bis 1598 ist die Bischofsburg im Besitz von Gebhard XVII. von Alversleben und seinen Söhnen Ludolf X., sowie Joachim I. Sie stellten die bereits stark verfallenen Gebäude wieder her. 1598 wird sie von den Magdeburger Domkapitel übernommen und zur Residenz umfunktioniert.

Lageplan des Burgberges in Alvensleben nach der Separationskarte 1833/35

Ab 1649 beginnt der Verfall. Das Amt wurde in die Stadt verlegt, die Burg wurde von der Bevölkerung abgebrochen. Erhalten geblieben ist nur der Bergfried.
Der Rittersitz zur Bischofsburg wurde im 12. Jahrhundert erstmals erwähnt. Sie war Schutzburg der Bischofsburg. Der Bau geht auf Gebhard I. von Alvensleben zurück. 1263 sind die Herren von Bärwinkel Besitzer. Die Familie stirbt im 15. Jahrhundert aus. Nach ihnen verfällt die Burg und verschwindet schließlich spurlos.
Die Markgrafenburg stammt von 1245 und wurde von derer von Brandenburg als nördlicher Teil der Befestigungsanlage errichtet. Sie geht 1439 in den Besitz der Herren von Veltheim über, nach denen die Burg später benannt wird. Das Schloss stammt aus dem Jahre 1883 und liegt an der Nordseite des Grundstücks. 1945 wird die Familie enteignet.
Nach dem Krieg wird das Schloss als Kinder- und Jugendheim, sowie als Schule genutzt. Nach der Wende übernahm der Unternehmer H.D. Neddermeyer die Burg und sanierte große Teile des Schlosses. Seit 2015 befindet sich die Burg und der Park im Besitz der Familie Schwarz. (Auszugsweise aus Wikipedia.de)

Zeichnung von Anco Wigboldus aus dem Jahre 1937, er war mit Udo von Alvensleben Sylvester 1936 auf der Veltheimsburg für Skizzen usw, es wurden auch Luftbilder für den Entwurf gemacht.