Ще в XIV ст. на західній околиці міста постав дерев'яний укріплений замок. В 1630-х рр. під керівництвом архітектора Андреа дель Акви, за проектом французького інженера Гійома Левассера де Боплана, на кошти великого коронного гетьмана Станіслава Конєцпольського було збудовано нову кам'яну фортецю з п'ятикутником в основі, баштами на кожному куті та казематами на внутрішньому подвір'ї, а точніше — у замкових валах. Навколо фортеці були викопані і залиті водою рови.

Загалом, спорудження замку у Бродах мало вирішити декілька завдань: захист місцевого населення, встановлення контролю над торговими шляхами та створення перешкоди для пересування татарських загонів у глибину земель Польського королівства. У 1648 р. замок витримав двомісячну облогу козацьких військ, після чого був відремонтований.

У середині XVIII ст. нові власники — родина Потоцьких — збудували на дитинцю двоповерховий палац та надбрамну барокову вежу з годинником. Замок став місцем проведення пишних балів та різноманітних урочистих подій.

1812 року перед походом Наполеона на Москву російська влада змусила австрійську частково зруйнувати твердиню. Було зірвано вежу, засипано рів. Протягом 1834-1939 рр. замок належав родині Молодецьких, які відновили і впорядкували замкові приміщення. Тут була влаштована бібліотека (частина якої тепер у Швейцарії), а згодом — музей картин та меблів.

Найбільші руйнація і розкрадання відбулися під час світових війн. Замкові приміщення використовували як склади, австрійська в'язниця; потім тут діяли завод ремонту автокарів, військова частина. До нашого часу від укріплень залишилися рештки валів і каземати.

Сьогодні у колишньому палаці розміщено виставкові зали Бродівського історико-краєзнавчого музею.