In einer Urkunde Otakars IV wird 1192 erstmals ein "Otto de domesperg" genannt. Er war ein Ministeriale der steirischen Ottokare. Sein Wehrbau befand sich wahrscheinlich nicht an der Stelle der heutigen Burg. Die jetzige Anlage stammt aus der Mitte des 13. Jahrhunderts. Man vermutet die Familien Torsäuler oder von Ziegersberg als Bauherren.

Gegen Ende des 15. Jahrhunderts befand sich Thomasberg im Besitz der Königsberger. 1503 wird als Burgherr Ehrenreich von Königsberg genannt. Er und vor allem Wolf Matthäus von Königsberg bauten in den nächsten Jahrzehnten die Burg spätgotisch um und aus. Über Ehrenreich Christoph von Königsberg kam die Herrschaft in der ersten Hälfte des 17. Jahrhunderts an Johann Quintin von Jörger.

1644 gelangte sie durch Vergleich an Adam Graf Batthyány, der sie 1653 Karl von Pergen überließ. Die Burg wurde ab der zweiten Hälfte des 17. Jahrhunderts kaum mehr bewohnt. Karl II von Pergen hatte Thomasberg sehr vernachlässigt. Zwar ließ sein Sohn Joseph Anton die Gebäude teilweise neu eindecken, doch konnte dies den langfristigen Verfall nicht aufhalten. Auch Josef Freiherr von Dietrich, der 1815 die Herrschaft erworben hatte, ließ noch einige Instandhaltungsarbeiten durchführen. Unter seinen Schwiegersohnes Fürst Ludwig Sulkowsky kam die Burg immer weiter herab. Nach einigen Besitzern ging Thomasberg 1902 an die Industriellenfamilie Hamburger über. Die mit der Hamburger AG in Pitten nach wie vor verbundene Familie Prinzhorn sowie die Familie Lutz stellen auch heute noch die Burgherren.

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