Vorgänger der späteren Burg ist ein ehemaliger Sitz in der Ortschaft „Aspersdorf“, nach dem sich um 1190 "Riwinus de Aspinsdorf" nennt, ein Gefolgsmann der Grafen von Hardegg. Die Existenz eines "Festen Hauses" ist aber erst seit 1435 bezeugt. Damals war es bereits ein landesfürstliches Lehen. Im Laufe seiner Geschichte wechselte Grafenegg oft seine Besitzer und mehrmals seinen Namen. So hieß der Ort unter Georg von Wolfenreuth "Neu-Wolfenreuth" und unter Bernhard von Techenstein "Techenstein". Den Namen "Grafeneck" erhielt die Herrschaft 1450 durch Ulrich von Grafeneck, den Kaiser Friedrich III mit dem Gut belehnte. Ulrich rebellierte gegen den Kaiser und schloss sich dem ungarischen König Matthias Corvinus an.

1477 musste er Grafenegg an Friedrich III wieder abtreten und das Land verlassen. 1495 verkaufte Kaiser Maximilian I die Herrschaft an Heinrich Prüschenk, Freiherrn von Stettenberg, der es „Neu-Stettenberg“ nannte. Er nahm am Bau größere Veränderungen vor. 1536 kam Grafenegg in den Besitz des Bernhard I Thurczo von Bethlenfalva, unter dem ebenfalls einige Umbauten stattfanden. Die Thurczos blieben bis 1599 Herren von Grafenegg. Durch Heirat gelangte es 1607 an die Familie Saurau. 1622 verkaufte Karl Freiherr von Saurau die Herrschaft an die Freiherren Johann Baptist und Johann Peter von Verdenberg. 1633 wurde Graf Johann Baptist Alleinbesitzer der Herrschaft. Er ließ große Teile des Renaissanceschlosses bauen.

1646 gelang es den Schweden nach kurzer Belagerung das Schloss einzunehmen und drei Monate lang besetzt zu halten. 1689 ging die Herrschaft Grafenegg an Johann Ferdinand Graf von Enckevoirt über, der sie in einen Fideikommiss einbrachte. 1738 erlosch mit seinen Sohn Wenzel Adrian diese Familie im Mannesstamm. Über Wenzels Schwester Maria Antonia Gräfin Rottal und deren Tochter kam das Schloss an den Grafen Anton Breuner. Antons Sohn Borromeus Graf Breuner-Enckevoirt übernahm 1769 den Fideikommiss. 1840 wurde das Schloss erneut umgebaut. Dabei wurde der ländliche Herrensitz des 17. Jahrhunderts in ein visionäres Traumschloss verwandelt. Die Arbeiten zogen sich jahrzehntelang hin und fanden erst 1873 durch den Wiener Börsenkrach, bei dem die Grafen Breuner einen großen Teil ihres Vermögens verloren, ein jähes Ende.

Mit August Johann Graf Breuner-Enckevoirt erlosch die Familie Breuner. Seine älteste Tochter heiratete 1877 Victor Herzog von Ratibor, Fürst von Corvey, Prinz zu Hohenlohe-Schillingsfürst. 1884 wurde das Schloss durch einen Brand schwer beschädigt. Im Zweiten Weltkrieg waren im Schloss landverschickte Kinder, Flüchtlinge und Soldaten untergebracht. 1945 wurde es von der russischen Besatzungsmacht beschlagnahmt und bis 1955 als USIA-Besitz verwaltet. Dabei wurden große Schäden am Schloss angerichtet. Nach der Rückgabe der Halbruine an die Familie wurde Franz Albrecht Fürst Metternich-Sandor neuer Schlossherr. Er ließ Grafenegg ab 1967 unter Mithilfe von Bund und Land Niederösterreich, mit großem Aufwand wiederherstellen und machte es der Öffentlichkeit zugänglich. Mittlerweile hat er das heute als Kulturzentrum und Schauplatz von Veranstaltungen und Ausstellungen dienende Schloss seinem Sohn Tassilo übergeben.

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