Das Schloss, ehemals der Stammsitz der bis 1329 nachweisbaren Herren von Artstetten, wurde Ende des 17. Jahrhunderts vom Geschlecht der Braun von Rotenhaus zur heutigen Gestalt umgebaut. Von Süden weithin sichtbar liegt das Schloss auf einer erhöhten Terasse im Westen von Artstetten. Ein erster massiver Umbau der Anlage in Renaissanceformen erfolgte zwischen 1560 und 1592, der heute noch erkennbare Vierflügelbau mit Arkadenhof und den beiden nördlichen Rundtürmen entstand Ende des 17. Jahrhunderts zwischen 1691 und 1698. In dieser Zeit wurde auch die im Kern spätgotische Burgkirche hl. Jakob d. Ä. barock umgestaltet.
Unter Erzherzog Karl Ludwig kommt es nochmals 1868/69 zu durchgreifenden Erneuerungen, weitere Umgestaltungen erfolgen 1890 und 1912/13. Im Zuge dieser Bautätigkeiten wird der Nordtrakt errichtet und die Fassade in Neorenaissanceformen mit genutetem Erdgeschoß, Geschoßbänderungen und Fensterverdachungen vereinheitlicht. Die Südfront erhielt mittig eine zweigeschoßige Altane. Trotz der vielen Bauphasen präsentiert sich der gesamte Komplex heute als stark gegliederter, aber homogener Bau. Das hier eingerichtete "Franz-Ferdinand-Museum" widmet sich der Familiengeschichte und den begleitenden Kapiteln der österreichischen Geschichte vor und nach 1900. Im Rahmen dieser Ausstellung ist auch die Gruft östlich der Kirche zu besichtigen, die die Sarkophage des 1914 ermordeten Thronfolgerpaares beherbergt.