Zámek, původně hrad, byl vybudován před polovinou 13. století, nepřímo je doložen k roku 1236, kdy se jako svědek uvádí Budislav z Meziříčí, příslušník významného moravského rodu erbu křídla (pánové z Meziříčí, z Tasova, z Lomnice), který kolonizoval tuto oblast. Pánové z Lomnice drželi Meziříčí až do konce 14. století. Dali městu i svůj znak: sedm bílých orlích per v červeném poli svázaných zlatou stuhou.
V druhé polovině 14. století byl rozšířen o křídlo na severní straně, jehož existenci dnes připomínají pouze sklepy pod vnitřním nádvořím zámku.
Na počátku 15. století se vlastníci hradu, páni z Kravař, zaměřili především na vybudování mocně opevněného předhradí. Před polovinou 15. století, kdy se majiteli stávají opět pánové z Lomnice, byla upravena i jeho vnitřní část.
Přestavba středověkého hradu na pohodlnější sídlo zámeckého charakteru se uskutečnila během první poloviny 16. století. Tuto radikální dlouhodobou stavební akci dokončil známý renesanční kavalír a věhlasný stavebník Jan z Pernštejna, který v letech 1528 - 1548 Meziříčí vlastnil. V druhé polovině 16. století byla majitelkou zámku Alenou Meziříčskou z Lomnice, upravena vstupní část předzámčí, což potvrzují znaky a pamětní nápis s letopočtem 1578 na věžové bráně. Ve vnitřním nádvoří byla ve skále vylámána studna. Náležitě byly také upraveny interiéry vnitřního zámku, výzdobu prostoru nádvorní lodžie doplnila fresková ornamentální výmalba doplněná o iluzivní edikuly se znaky stavebníků.
Pronikavá barokizace zámku se uskutečnila za dědiců Arnošta Františka hr. Ugarte, jimiž byli jeho synové Jan a František Ferdinand. V roce 1723 zámek vyhořel, a tak bylo přistoupeno k jeho rozsáhlé přestavbě. Hrubou stavbu provedli velkomeziříčští poddaní, dokončil ji v průběhu roku 1733 pražský stavitel Ferdinand Václav Špaček. Přestavbou vzniklo především dnešní vstupní křídlo vnitřního zámku, jehož dominantou se stal trojosý rizalit se střechou vyhnanou do barokní báně s lucernou.
Počátkem 20. století bylo znovu vyzděno západní průčelí nad goticko-renesanční lodžií. Byla také snesena barokní báň nad vstupním rizalitem. V současné době je zámek průběžně opravován.
..... - 1399 pánové z Lomnice a Meziříčí
1399 - 1416 Lacek z Kravař a Helfenštejna
1416 - 1447 pánové z Kravař a Plumlova
1447 - 1528 pánové z Lomnice
1528 - 1552 pánové z Pernštejna
1552 - 1592 Heldtové z Kementu
1592 - 1649 Berkové z Dubé a Lipého
1649 - 1676 hrabata z Kounic
1676 - 1735 hrabata z Ugarte
1735 - 1742 Leopold vévoda Šlesvicko - Holštýnský
1742 - 1764 Marie Eleonora Holštýnská, provdaná vévodkyně z Guastally a Sabionetty
1764 - 1812 Eleonora Öttingen - Spielberg, provdaná princezna Liechtensteinová
1812 - 1819 Mořic princ Liechtenstein
1819 - 1899 Leopoldina Liechtensteinová, provdaná princezna Lobkowiczová
1899 - 1908 Rudolf princ Lobkowicz
1908 - 1937 František Maria Alfred hrabě Harrach
1937 - 1948 Josefa Harrachová, provdaná Podstatzká - Lichtenstein
1948 - 1995 státní majetek
1995 - 2000 Josefa Podstatzká - Lichtenstein
2000 - 2016 František, Maria a Jan Podstatzký - Lichtenstein
2016 - 2021 Maria a Jan Podstatzký - Lichtenstein