Schloss Schwarzenau war seit der zweiten Hälfte des 13. Jahrhunderts im Lehensbesitz der Streun von Schwarzenau. 1592 ließ Reichard Streun (1537-1600) den mittelalterlichen Vorgängerbau, vermutlich eine Wasserburg, vollständig zu einem Renaissanceschloss umbauen.
Die von einem weitläufigen Park umgebene Schlossanlage ist ein vierflügeliger Bau mit rechteckigem Innenhof. Die Eingangsfront wird durch zwei mächtige Ecktürme über quadratischem Grundriss mit zwei oktogonalen Obergeschoßen und Laternenhelmen betont. Der Südturm integriert die über zwei Geschoß reichende, mit Stuckdekor versehende Kapelle. Die gesamte Anlage war ursprünglich von einer Umfassungsmauer mit Toranlage und Ecktürmen umgeben, die 1815 abgebrochen wurde. Nach einem Brand im Jahr 1835 wurde der Südost-Flügel durch einen Verbindungstrakt mit offenem Erdgeschoß ersetzt.
Der nach außen streng und nüchtern wirkende Bau ist für seine überaus prunkvollen Stuckausstattung berühmt, die dem Schloss den Titel "Österreichisches Stuckmuseum" gab. Die schon zur Erbauungszeit Ende des 16. Jahrhunderts reich mit Stuck ausgestatteten Räume wurden 1730 bis 1732 im Auftrag Graf Polheims von dem Stuckateur Giovanni Battista d'Allio barock ausgestaltet. Höhepunkte seiner Kunst sind der "Marmorsaal" und die Schlosskapelle mit den lebensgroßen Apostelfiguren aus Stuckmarmor. Die Innenausstattung des Schlosses ist ein in diesem Erhaltungszustand seltenes Beispiel adeliger Wohnkultur.