Tata 1727-ben került az Esterházy grófi család birtokába, akik a család lakhelyéül szolgáló pompás palotát az egykori vár helyén készültek felépíteni Fellner Jakab tervei szerint. A gróf korai halála miatt a tervek nem valósulhattak meg, s így végül a vár szomszédságában épült fel a kastély az 1770-es évek végére, szintén Fellner Jakab tervei nyomán.
A grófi családon kívül számos uralkodó is megfordult a kastély falai között. 1809-ben a Napóleon seregei elől menekülő I. Ferenc császár kereste fel a kastélyt, itt töltötte a békekötés előtti hónapokat, s végül az egyik toronyszobájában írta alá a schönbrunni békét. A kastély virágkorát igazán 1867 után élte. A tatai gróf korábban is vendégül látta itt Ferenc Józsefet, de a környéken rendezett 1897-es hadgyakorlat alkalmával a kastélyban rendezték be Ferenc József és II. Vilmos német császár lakosztályait. 1921 októberében IV. Károly élvezte itt rövid ideig Esterházy Ferenc gróf vendégszeretetét a vesztes budaörsi csata után. Utoljára az ifjú Esterházy Miklós gróf és özv. Esterházy Ferencné, gróf Zichy Mária laktak a falai között 1944-ig. Az államosítással falai között kórházat rendeztek be, mely csak a rendszerváltással szűnt meg végleg.
A megújuló kastélyba tervezett enteriőr kiállítások a helyiségeket régi fényükben fogják bemutatni. Eredeti állapotában került helyreállításra többek között a kastély kápolnája, az ősök csarnokaként funkcionáló aranyozott és festett faburkolattal ellátott nagyszalon, valamint az egyedi holland csempés és márvány fürdőszobák.
