Золочівський замок збудував у 1634 році шляхтич Якуб Собеський, батько майбутнього короля Польщі Яна III Собеського. Фортеця мала товсті земляні вали, облицьовані каменем, і бастіони по кутах, а також була обладнана підземними ходами та системою каналізації. Замок складався із двох палаців - Великого житлового та Китайського. У другій половині XVII століття замок перейшов у спадок до Яна III Собеського.
У 1672 році, під час османсько-польської війни, Золочівський замок сильно постраждав від турецької облоги. Через кілька років Ян III Собеський відбудував його, значно зміцнивши вали та викопавши навколо фортеці глибокий рів із водою.
У XVIII столітті Золочівський замок почав поступово занепадати, оскільки через зміну тактики ведення воєн він втратив стратегічне значення. У 1772 році, коли Галичина увійшла до складу Австрійської імперії, держава викупила замок у приватних власників. Рівно через 100 років, у 1872 році, його перетворили на державну в'язницю. Королівські кімнати переобладнали під камери, а на подвір'ї збудували тюремні корпуси. Свою функцію в'язниці фортеця зберегла і після утворення Польської Республіки.
У вересні 1939 року, після приєднання Галичини до СРСР, Золочівський замок перетворили на слідчу в'язницю НКВС. У червні 1941 року, перед відступом радянських військ, тут було розстріляно та закатовано понад 700 людей.
Після Другої світової війни територію замку перетворили на лікарню, а в 1955 році — на професійно-технічне училище.
У 1986 році Золочівський замок передали музейникам, після чого розпочалася масштабна реставрація. У 1995 році на території замку відкрили капличку-пам'ятник жертвам радянського терору. Під час земляних робіт на території замку також знаходили тіла в'язнів, розстріляних НКВС.
У травні 2004 року Китайський палац почав працювати як музей, а в серпні 2009 року відкрили Великий житловий палац замку.