Monumentální manýristický zámek postavil ve druhé polovině 17. století moravský zemský hejtman Jan hrabě z Rottalu podle projektu císařského architekta Filiberta Luchese. Unikátní stavba je společně se zámeckou zahradou první svého druhu ve střední Evropě.
Zámek sloužil šlechtickým majitelům až do roku 1948, kdy byl znárodněn a stal se z něj zanedbávaný kulturní dům. V roce 1992 jej restituovali příbuzní poslední majitelky, kteří však neměli prostředky na údržbu, a objekt dále chátral.
O prosazení odkupu a obnovy zámku usiloval spolek Castellum Holešov, který založili občané města. V roce 2005 jej nakonec od majitelů odkoupilo město Holešov a v témže roce zahájilo záchranné práce.
Velkolepá rekonstrukce zámku a přilehlé zámecké zahrady trvala až do konce roku 2018 a vynaložily se na ni investiční prostředky téměř 500 milionů korun. S výjimkou 2. patra se obnovily všechny interiéry a exteriér zámku včetně střechy.
Za významné pomoci památkářů se podařilo uvést vnitřní prostory do podoby, kterou měly na počátku 20. století, zatímco vnější fasáda získala zpět vzhled z doby těsně po stavbě zámku.
Ze zámku se stalo společenské a kulturní centrum, jehož význam přesahuje nejen město, ale i celý region. Vznikla zde hvězdárna, muzeum a galeristické centrum, které pořádá celostátně proslulé výstavy umění, v prostorách se konají významné kulturní akce, zejména koncerty – například festival Musica Holešov patří ke špičce klasické hudby v České republice.
V zámku sídlí centrum provozování barokní hudby, každoročně se tu pořádá mezinárodní Letní škola barokní hudby, dále Festival židovské kultury ha-Makom, festival Bluesový podzimek, ale i řada dalších kulturních a společenských akcí včetně slavných plesů.
Zdařilé rekonstrukce jsou k vidění na putovní výstavě Má vlast cestami proměn.