A kettős U-alakú barokk kastély és a hozzá tartozó park a 18. század során épült ki több ütemben. 1735 körül gróf Grassalkovich Antal, a 18. század legjelentősebb magyar főura, a bécsi udvar fényűzésével vetekedő kastélyt építtetett Gödöllőn, Mayerhoffer András tervei szerint. Később, 1746-1749 között a gróf két új szárnnyal bővítette az épületet, a déliben istállók és szénapadlás, az északi szárnyban pedig a templomméretű kápolna kapott helyet.

Mária Terézia és a kastély többi rangos vendége díszes kocsifelhajtón érkezhetett a széles, tornyos főhomlokzat elé, majd az elegáns kétkarú lépcsőn sétáltak fel a hatalmas, aranyozott stukkókkal és tükrökkel ékesített díszterembe. Fia, Antal folytatta a bővítést, az ő idejében kerültek a főhomlokzat saroktornyai helyébe a jelenlegi manzárdtetős sarokrizalitok, a pompát pedig páholysoros színházterem építésével növelte 1782-85 között. A narancsház, az angol tájképi kert és a két hattyús tó kialakítása a legifjabb Grassalkovich (III.) Antal herceg és felesége, Esterházy Leopoldina hercegnő nevéhez köthető. Miután gyermekük nem született, 1841-ben férfiágon kihalt a család, és a kastély leányágon öröklődött tovább, a Viczay, majd a Sina családhoz került, végül egy belga bank tulajdonába jutott.

Az épületegyüttes második fénykorát Ferenc József és Erzsébet királyné idejében élte, akik a kastélyt a magyar államtól koronázási ajándékként kapták, és vadászkastélyként használták. A 18. században kialakított férfi és női szárny rendeltetése felcserélődött, a déli szárnyat kapta meg a királyné. Az 1867-es átalakításoknak áldozatul esett a barokk színházterem, amelyet 2003-ban rekonstruáltak.

1920-tól Horthy Miklós kormányzó pihenni és vadászni járt ide, ő építtette a kerti úszómedencét és a déli előkertben az óvóhelyet, amelyet a kastélyból lépcsőn, valamint a déli előkertből is el lehetett érni. A második világháború fosztogatásai a kastélyt sem kímélték, gazdag berendezését széthordták, vagy eltüzelték. A főépületben 1958-tól szociális otthon működött, déli részein a szovjet csapatok állomásoztak, 1991-ig.

A kastély hatalmas parkjának szobrain a második világháború lövedékei ejtettek súlyos sebeket. Az elmúlt években a töredékek és torzók sorban kerültek elő a föld alól az új növényzet telepítése során. A lovarda mögött bukkantak rá Schimmelhof lóalakjára, Grassalkovich (I.) Antal gróf kedvenc paripájának, egy almás-deres lónak a kőszobrára, melynek másolata ma újra az istállóépület udvarát díszíti.

A pompás kastélyban napjainkban emlékkiállítás és időszakos tárlatok, kulturális rendezvények kapnak helyet, parkja díjmentesen külön is látogatható.