Počátky zámku sahají do 13. století, kdy na jeho místě stála komenda řádu německých rytířů. Koncem 16. století byl na těchto základech vybudován renesanční zámek čtyřkřídlého půdorysu s arkádami a hranolovou věží.

Rozhodující proměnu přinesl konec 17. století, když Dominik Ondřej Kounic rozhodl o komplexní barokní přestavbě. Pověřil ji italským architektem Domenikem Martinellim z Luccy, který navrhoval nejen samotný zámek, ale i přestavbu větší části města včetně nového farního kostela. Martinelli plánoval stavbu na půdorysu písmene U a k její výzdobě přizval italské umělce: freskomalíře Andreu Lanzaniho, štukatéra Santina Bussiho a sochaře Giovanna Giulianiho.

Dominik Ondřej zemřel v roce 1705 se západním křídlem již zhruba hotovým. Stavbu pokračoval jeho syn Maxmilián Oldřich, který svěřil pokračování architektu Ignáci Valmagginimu. Valmaggini sice navázal na Martinelliho návrhy, avšak provedl v nich změny vyžadované velkým společenským sálem a reprezentativním vstupním průčelím.

Zámek získal svou konečnou podobu díky Václavu Antonínovi z Kounic, od roku 1764 říšskému knížeti a státnímu ministrovi u Marie Terezie, Josefa II., Leopolda II. a Františka II. Při převzetí rodového majetku byla hlavní budova se jižním křídlem již na místě; západní průčelí završovala odpovídající kopule. Interiéry se transformovaly – bohatý barokní štuk a fresky nahradilo lineární členění ploch s jemným klasicistním dekorem. Centrální oválný společenský sál získal iluzivní výmalbu od vídeňského dvorního freskaře Josefa Pichlera. Poslední úpravou byla výmalba zámecké kaple sv. Kříže, kterou Pichler dokončil v roce 1769.

Po smrti posledního mužského potomka rodu Kouniců v roce 1919 zámek přešel rodině Pálffyů. Po druhé světové válce se stal státním majetkem a dnes jej vlastní město Slavkov u Brna, které jej roku 2008 nechalo vyhlásit národní kulturní památkou. Veřejnosti je přístupné téměř celé první patro s částmi historické kounicovské galerie. Mezi nejcennější interiéry patří západní křídlo se stropy zdobenými štukami Bussiho a freskami Lanzaniho, zejména tzv. Sál předků s monumentální freskou zobrazující bohy na Olympu. Zvláštní místností je oválný Historický sál, který byl dovršen v šedesátých letech 18. století Pichlerovou výmalbou – právě zde byla po bitvě u Slavkova podepsána smlouva mezi Rakouskem a Francií. Sál je znám také svými akustickými vlastnostmi; stavba byla záměrně koncipována tak, aby během politických jednání nebylo slyšet z ostatních částí zámku.