In der ersten Hälfte des 16. Jahrhunderts avancierte Schloss Hartenfels zum politischen Zentrum der Reformation. Kurfürst Johann Friedrich der Großmütige demonstrierte seine Stellung als führende weltliche und geistliche Autorität durch Architektur und Ornament an der Fassade des Schlosses. Prominentes Beispiel dieser Repräsentationsarchitektur ist der Große Wendelstein.

Die evangelische Schlosskapelle wurde von Martin Luther 1544 eingeweiht. Sie gilt als erster evangelischer Kirchenneubau und wurde beispielgebend für weitere Sakralbauten.

Zu Beginn des 19. Jahrhunderts wurde das Schloss Teil der Sächsisch-Napoleonischen Festung und später preußische Kaserne.

Heute ist Schloss Hartenfels ein Denkmal von internationaler Bedeutung und Ort verschiedener Ausstellungen mit überregionaler Strahlkraft. Die Kapelle wird als
lebendiges Haus Gottes genutzt und zur freien Besichtigung sowie zu Gottesdiensten geöffnet.

Seit 2009 ist Schloss Hartenfels zudem Sitz des Landratsamtes Nordsachsen.