Im frühen Mittelalter war Großwinternheim eines der privilegierten Reichsdörfer des sogenannten "Ingelheimer Grundes" und somit dem Kaiser direkt unterstellt. Die spätmittelalterliche Befestigungsanlage umschloss den gesamten nur locker besiedelten alten Ort im Norden der heutigen Gemeinde und bestand aus einer stattlichen um 1300 errichteten Wehrmauer, allerdings ohne Wehrgang. Ergänzt wurde die Befestigungsanlage durch einen breiten Dorfgraben auch wieder ohne Wall aus dem frühen 14. Jahrhundert sowie einem undurchdringlichen heute sogar noch sichtbaren Ulmendickicht, dem sogenannten "Effengraben".

Die Befestigungsmauer war außerdem mit mehreren Türmen umgeben, die heute in Wohnhäuser umgewandelt sind.

Im Verlauf der steinernen Umwallung sind drei befestigte Tore, oder auch Pforten genannt, nachgewiesen, allerdings ohne Wehrtürme aber dafür mit Wohnungen für die Torwächter:

• Die Niederpforte in Richtung Ingelheim (Nordwesten),
• Die Thalpforte hangaufwärts in Richtung Mainz (Osten) und
• die Wasempforte rechts der Oberhofstraße in Richtung Schwabenheim (Süden), zwischen reformierter Kirche und dem "Pacciushaus".

Sämtliche Tore wurden allerdings um 1837 abgebrochen, wie es im Bericht der Ortsverwaltung Groß-Winternheim aus dem Jahre 1882 nachzulesen ist. 

Was ist von der ehemaligen Umwehrung tatsächlich übrig geblieben?

Hinter der Erthalstraße 26 ist noch ein Teilstück der mittelalterlichen Ortsbefestigung in Form der Ringmauer und ein Teil des Grabens zu sehen. Außerdem befindet sich in Höhe der Obentrautstraße noch ein weiteres Teilstück in Form einer Bruchsteinmauer.

Überhaupt sind in etlichen privaten Gärten Teile der im Mittelalter zweifellos imposanten Ortsbefestigung wahrzunehmen und zur Freude geschichtsbewußter Betrachter noch beträchtliche Reste vorhanden.
Auch die alten Flurnamen wie "Der Graben", "Am Landgraben" und "Vor der Wasempforte" zeugen von der ehemaligen Ortsbefestigung in Groß-Winternheim.