Po śmierci Sebastiana Lubomirskiego Wiśnicz przejmuje jego syn Stanisław, który gruntownie przebudowuje zamek w latach 1615-21. W efekcie przebudowy powstaje potężna twierdza z fortyfikacjami bastionowymi połączonymi murem obronnym.
Fortyfikacje zostały zbudowane na planie pięcioboku ustawionego tak, że od strony największego zagrożenia czyli południowej, wzniesiono bastion z nasypu ziemnego. Pozostałe cztery bastiony posiadały kazamaty ze stanowiskami strzelniczymi dla dział i żołnierzy. Na narożach bastionów znajdowały się niewielkie wieżyczki obserwacyjne, które zachowały się jedynie na bastionie przy bramie, jako wbudowane wykusze. Bastiony połączone były murami kurtynowymi. Najbardziej narażone kurtyny południowe wykonano z nasypu ziemnego o szerokości 12 metrów ujętego w kamienne mury. Pozostałe kurtyny wschodnia i zachodnia były kazamatowe, natomiast kurtyna północna była jedynie murem oporowym, który zamykał dziedziniec zamkowy.