Die Geschichte des Schlosses reicht zurück bis ins 11. Jahrhundert. Wie die mittelalterliche Burg aussah, ist bisher nicht bekannt. Der älteste erhaltene Teil des Gebäudes ist der heutige Kapellenturm - wohl einst der Bergfried - aus dem 14h. Jahrhundert.

Im Zeitalter der Reformation war Schloss Hartenfels als Residenz der Kurfürsten von Sachsen das politische Zentrum der Macht. Die Landesherren Friedrich der Weise, Johann der Beständige und Johann Friedrich der Großmütige agierten als aktive Förderer und Wegbereiter der Reformation. In den Jahren zwischen 1485 und 1546 erlebte die einstige mittelalterliche Burganlage einen gewaltigen Umbau zu einer der bedeutendsten und schönsten Schlossanlagen Europas.