Die Burg geht auf einen Ministerialen des Markgrafen Leopold II, namens Otto zurück, der um 1096 in Ottenschlag ansässig war. Ab der Mitte des 13. Jahrhunderts hielten die Herren von Maissau Ottenschlag als freies Eigen.

Im Adelsaufstand von 1296 gegen Albrecht I wurde die Burg teilweise zerstört. Nach dem Aussterben der Maissauer erwarb 1441 Georg Scheck vom Wald die Herrschaft. Während der Ungarnkriege wurde die frühmittelalterliche Burg 1471 von Johannes von Sternberg besetzt. 1488 belehnte König Matthias Corvinus Caspar von Rogendorf mit Ottenschlag, das dieser bereits 1479 erworben hatte. Kaiser Maximilian I bestätigte später das Lehen. Die Rogendorfer bauten die beim Ungarneinfall von 1480 stark beschädigte Burg um 1510 weitgehend neu auf.

In den Jahren 1523 bis 1554 errichtete Wolfgang von Rogendorf um diese Hochburg ringförmig eine Vorburg. Sie stellt das heutige Schloss dar. Nach mehrmaligem Besitzwechsel gelangte die Herrschaft an die Freiherren von Pollheim, die sie bis 1666 besaßen. Beim niederösterreichischen Bauernaufstand von 1596 war Ottenschlag ein Zentrum der Unruhen, doch konnte Anna von Pollheim die Belagerung der Burg erfolgreich überstehen. Max Gundacker von Pollheim verkaufte Ottenschlag schließlich an Ferdinand Graf Herberstein. Die alte Hochburg wurde im 18. Jahrhundert wegen Baufälligkeit abgerissen. Mit dem Abbruchmaterial füllte man den ursprünglichen Wassergraben auf. Es verblieb lediglich das Vorschloss des 16. Jahrhunderts. Die Familie Herberstein hielt Ottenschlag bis 1793.

Auf Grund eines Konkurses wurde es dann an den Freiherrn Johann Josef von Stiebar verkauft. Ab 1816 wechselten die Schlossherren in rascher Folge. Moritz Graf Falkenhayn verkaufte 1904 den Besitz an den Industriellen Munk, der das Schloss vorübergehend in eine Fabrik umwandelte. 1931 kaufte das Stift Göttweig Schloss Ottenschlag. Es wurde von Mietparteien bewohnt und beherbergte Gendarmerie und Bezirksgericht. 1986 erwarb das Land Niederösterreich das Gebäude und ließ es restaurieren. In ihm ist nun eine Fachschule für Haushalts- und Tourismusmanagement untergebracht. Außerdem dient es als regionales Bildungszentrum.

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