La storia di Schönbrunn e dei suoi predecessori risale all’epoca medievale. Dagli inizi del XIV secolo l'intera proprietà è stata designata come "Katterburg" ed era nel maniero del monastero di Klosterneuburg. Nei secoli successivi tra i numerosi inquilini, anche molto importanti, che hanno visitato il castello, sono stati il sindaco di Vienna, Hermann Bayer nel 1548, che ha esteso la tenuta degli edifici, trasformandolo in un sinistro maniero.

Nel 1569 la tenuta veniva acquistata da Massimiliano II e inclusa nei possedimenti degli Asburgo, secondo l'acquisto era incluso una casa, un mulino, un fienile e un giardino di delizie e frutteto. Questo ha gettato le basi per una residenza di rappresentanza, come anche erano stati previsti un giardino di delizie e animali. L'interesse scientifico dell’imperatore, che era educato alla corte spagnola, ha portato qualche anno prima, un allevamento di cavalli spagnoli che ha contribuito in modo importante alla creazione di corte della scuola di equitazione a Vienna nel 1572. Di seguito l'imperatore Mattia ha usato il Katterburg per cacciare e una leggenda dice, che durante una delle sue battute di caccia nel 1612 ha scoperto la bella fontana che ha dato la proprietà, il suo nome.

Dopo la morte di Ferdinando II nel 1637, la vedova imperatrice Eleonora Gonzaga che amava l´arte, ha condotto una vita sociale frenetica. Al 1642 ha costruito un castello piccolo, che ha coinciso con la ridenominazione del Katterburg in nome di Schönbrunn, che era menzionato per la prima volta nell’anno stesso. Nel 1683, qualche edificio di Vienna veniva devastato durante l'assedio turco, come la scuola di corte a cavallo e il palazzo estivo del Castello di Schönbrunn. Dopo la vittoria sui Turchi, Leopoldo ha preso la decisione di costruire per il successore Giuseppe un prestigioso nuovo edificio di Schönbrunn.

L´architetto Johann Bernhard Fischer von Erlach 1688, che era educato a Roma, ha progettato il cosiddetto "Schönbrunn I-progetto" per l'Imperatore, che finalmente ha commissionato nel 1693 con piani concreti per costruire una tenuta di caccia. Dal 1696 questa parte è stata sui fondamenti esistenti del palazzo distrutto. L'espansione delle ali dell’edificio era arenata a causa della guerra di successione spagnola nel 1701 e a causa di qualche difficoltà finanziaria; i lavori d’ultimatine erano ancora in corso quando c’è stata una battuta d´arresto dopo la morte improvvisa di Giuseppe.

Ugualmente titubante era l’ultimazione della scuola di equitazione distrutta, che finalmente riceva un alloggio adeguato attraverso la costruzione dell´istituzione del Maneggio d'inverno nell’Hofburg diVienna fra gli anni 1729-1737. Questo edificio era progettato da Joseph Emanuel Fischer von Erlach su commissione di Carlo VI. Nello Schoenbrunn ha servito il castello incompiuto come residenza generale per la vedova di Amalie Wilhelmine, che già ha dotato una delle sue camere con ritratti di nobili cavalli che sono ancora oggi visibili nella cosiddetta sala dei Cavalieri.

Nel 1728 l'imperatore Carlo VI ha acquistato l'intera proprietà, ma solo la visitava per la caccia ai fagiani. Infine, ha l’ha ceduto a sua figlia Maria Teresa Schoenbrunn, che ha sempre avuto una predilezione per il castello e per i giardini circostanti. Inizia così un periodo glorioso per Schönbrunn, il palazzo era il centro della vita di corte e della vita politica.

Maria Teresa ha celebrato la sua vittoria sugli avversari alla sua adesione nel 1742 con le donne carosello del famoso Maneggio d'inverno. Questa scena si è svolta dalle pitture Van Martin Meytens e nel 1858 questo dipinto ha dato alla sala carosello, il suo nome. Sotto l'influenza personale del giovane monarca, e sotto la supervisione dell'architetto Nicolò Pacassi, il castello di caccia è stato trasformato nell’esteso castello residence di Schönbrunn.

Nell´inverno 1742 cominciavano i primi lavori che culminavano in un enorme progetto di ricostruzione che, in gran parte, ha dato al palazzo l'aspetto attuale. Nella prima fase di costruzione (1743 - 1749) Pacassi ha ampliato delle zone pubbliche e residenziali nell'ala est per il futuro imperatore e l'imperatrice. Il lavoro successivo ha compreso la demolizione della scala centrale di Fischer alla parte di “Ehrenhof”, per creare il piano terra della proiezione centrale di una sala di transito generosa e per costruire una galleria grande e una piccola nel pavimento principale sovrastante. Le due gallerie nel centro del castello ospitavano grandi feste, per riunioni della famiglia che erano più intime, c´era la galleria piccola. Ancora mancava in questa trasformazione la prima ricca decorazione di stucco e nel soffitto gli affreschi nelle due sale.

Altre alterazioni in questo periodo contavano i portici di collegamento dalle ali laterali del cortile principale, conosciuto come Ali Cavaliere, che serviva per ospitare il personale giudiziario di più alto rango. Poi, qualche edificio di servizio spazioso era costruito verso Meidling (tra cui die Orangerie

I lavori della seconda fase di espansione (1752 - 1765) non si sono limitati a creare più spazio, infatti sul lato esterno sono concentrate le decorazioni delle sale di rappresentanza. Dopo la morte improvvisa dell'imperatore Francesco Stefano I nel 1765, che colpiva Maria Teresa in maniera particolarmente grave, iniziava un periodo di rinnovo caratteristico. L'imperatrice vedova aveva scelto diverse stanze nell'ala est del palazzo come camere memoriali e non ha badato a spese per fornire i loro preziosi pannelli di lacca cinese e legno pregiato, che sono sopravvissuti fino ad oggi. Al piano terra Maria Teresa decorava negli anni 1769-1777, la cosiddetta stanza Bergi con esotici dipinti di paesaggi. Qui abitava fino alla sua morte durante i caldi mesi estivi.

Dopo la morte di Maria Teresa, il Palazzo di Schönbrunn è rimasto vuoto ed è stato solo l'inizio del XIX secolo sotto l'imperatore Francesco II / I, ancora una volta utilizzando l’edificio come residenza estiva. In questo periodo c’è stata per ben due volte il soggiorno di Napoleone a Schönbrunn nel 1805 e 1809. In questo periodo l'imperatore francese abitava nelle camere memoriale di Francesco I. Stephan nell´ala di est.

Il 14 ottobre 1809 è stato firmato il trattato di Schönbrunn nel palazzo, che ha segnato, con la sconfitta di Wagram, la fine della guerra austriaca di liberazione contro Napoleone. Un'epoca era finita. 

In occasione del Congresso di Vienna negli anni 1814 e 1815 è stato chiaramente evidente che Schönbrunn aveva bisogno di un rinnovamento urgente. Nel corso di questo lavoro è stato Francesco II / I. tra il 1817 e il 1819 che lasciava fare una nuova facciata su progetto dell'architetto di corte Johann Aman, che ha portato cambiamenti significativi. Aman distaccava la decorazione ricca del rococò che ha costruito Pacassi e dava al castello, l’aspetto di oggi nel tipico "giallo di Schönbrunn" e sviluppava una facciata sobria e ridotta con pochi elementi decorativi.

Nel 1830, Francesco Giuseppe era nato a Schönbrunn. Quando era asceso al trono nel 1848, il palazzo riviveva un’epoca gloriosa, il giovane imperatore scelse che lo Schönbrunn fosse la sua residenza preferita, dove ha passato la maggior parte della sua vita. Si ritirava spesso al cortile principale dell´ala ovest, dove abitava sino alla sua morte nel 21 novembre 1916. Mentre le camere statali rimanevano sostanzialmente invariate, gli alloggi privati dell'imperatore erano stati ristrutturati. I mobili ancora esistenti mostrano con il loro carattere sobrio e un po' borghese, il carattere personale di Francesco Giuseppe. Per il suo imminente matrimonio con Elisabetta, la duchessa di Baviera, nel 1854, si é accomodata in un appartamento riservato a lei nell´ala di ovest accanto al giardino di Hietzing: Erano molte camere e al centro c’era il salone dell'Imperatrice. In vista della prossima Esposizione Universale di Vienna nel 1873, sono stati eseguiti i lavori di ristrutturazione nel 1869 con spunto sugli interni rococò del XVIII Secolo, integrati nella restaurazione, o come espressione del rococò era in stile imperiale.

Le restaurazioni si prolungavano nelle due gallerie e nelle camere dell'ala est. In queste stanze, le pareti erano tappezzate di arazzi delle nuove collezioni imperiali o con il rosso damasco con un disegno di ananas, i quali si possono vedere ancora oggi. Nell´ambito di questo lavoro, la Piccola Galleria riceva, invece dello stucco marmo della metà del XVIII secolo, una versione lucida bianca con decorazioni d´oro, che configurano le forme di punti, trofei e pacchetti di armi.