Die Burg wurde vom 11. bis zum 14. Jahrhundert auf den Fundamenten eines römischen Kastells und eines karolingischen Refugiums gebaut. Geprägt von den Hohenstaufen, handelt es sich bei dem Schlosspalast um eine der größten Residenzen der romanischen und gotischen Epoche.
Bis zum 15. Jahrhundert war die Burg der Wohnsitz der mächtigen Grafen von Vianden, die sich ihrer Beziehungen zum deutschen Kaiserhof rühmten und deren bedeutendster Graf, Heinrich I (1220-1250) mit einer Blutsverwandten der Kapetinger, der Königin Frankreichs, verheiratet war. Im Jahre 1890 fiel das Schloss an Großherzog Adolf, der älteren Linie des Hauses Nassau, und blieb im Besitz der großherzoglichen Familie. Die Burg ist 1977 in den Staatsbesitz übergegangen und entsprechend ihrer ehemaligen Pracht restauriert worden. Sie zählt heute zu den bedeutendsten Baudenkmälern Europas.