Năm 1884, quân Pháp đánh chiếm thành. Đến năm 1924, Toàn quyền Đông Dương lúc bấy giờ là Martial Henri Merlin đã ra nghị định xếp hạng di tích thành cổ này. Đặc biệt, vào tháng 12/1946, Chính phủ nước Việt Nam Dân chủ Cộng hòa đã tổ chức một cuộc họp quan trọng tại đây.
Qua gần 200 năm, sau nhiều cuộc chiến tranh và thời gian, thành cổ Sơn Tây đã bị phá hủy phần lớn. Hiện chỉ còn lại dấu tích một số đoạn tường thành, cổng thành và một vài công trình sót lại trong khu vực thành cổ như vọng lâu, nền điện Kính Thiên, giếng nước, hai khẩu súng thần công…
Với những giá trị đặc biệt như trên, năm 1994, Bộ Văn hóa Thông tin (nay là Bộ Văn hóa, Thể thao và Du lịch) đã công nhận thành cổ Sơn Tây là Di tích Lịch sử Kiến trúc Quốc gia.
Năm 2009, UBND Thành phố Hà Nội đã ra quyết định cải tạo, chỉnh trang và phục dựng lại một số di tích trong Khu thành cổ này để phục vụ cho Đại lễ kỷ niệm 1.000 năm Thăng Long – Hà Nội.
Hiện nay, thành cổ đá ong Sơn Tây đã trở thành một di tích lịch sử văn hóa và kiến trúc quân sự độc đáo thu hút khách tham quan. Vào mùa xuân, đến thăm thành cổ Sơn Tây, du khách sẽ được ngắm nhìn hàng cây cơm nguội khoe lá mới. Tháng 3 hoa gạo nở đỏ rực. Thu tới những hàng bồ kết dại tỏa sắc vàng.
Đặc biệt hơn cả là hình ảnh những cây cổ thụ hàng trăm năm tuổi tỏa bóng mát quanh năm và vươn dài bộ rễ sần sùi theo năm tháng ôm trùm lấy những bờ tường, cổng thành rêu phong cổ kính tạo ấn tượng thật khó quên khi ghé tham quan Thành cổ Sơn Tây.
