Wernstein dürfte bereits im 12. Jahrhundert von den Formbacher Grafen erbaut worden sein. Die Anlage gehörte stets zur gegenüberliegenden Neuburg auf der bayrischen Seite des Inns.

Sie diente als Vorwerk aber vor allem als Mautstation der Innschifffahrt und wurde meist von Pflegern verwaltet, zu denen wohl auch der um 1200 genannte Ortolf de propugnaculo gehörte. 1158 fiel die Neuburg mit Wernstein an die Grafen von Andechs-Meranien. Durch die Heirat mit Agnes, einer Andechser Grafentochter, gelangten beide Wehrbauten an Herzog Friedrich II. Da die Ehe geschieden wurde, musste er das Heiratsgut wieder zurückgeben. 1257 bemächtigte sich Przemysl Ottokar II gewaltsam der Neuburg, die dann mehrfach den Besitzer wechselte.

Als sie 1311 endgültig an die Herzoge von Österreich gelangte, wurde sie entweder von Burggrafen verwaltet oder verpfändet, so 1379 an Otto von Zelking und 1384 an Reinbrecht von Wallsee. Kaiser Maximilian I verkaufte sie 1518 dem Feldmarschall Niclas Graf Salm. 1654 erwarb Georg Ludwig Graf Sinzendorf die Neuburg und damit auch Wernstein, das alle Besitzwechsel stets mitgemacht hatte. Als sich herausstellte, dass Sinzendorf gigantische Unterschlagungen begangen hatte, übernahm die Hofkammer den Großteil seiner Besitzungen. 1698 wurde die Neuburg mit Wernstein an den schottischen Grafen Jacob von Hamilton verkauft. 1719 folgte Graf Karl Josef von Lamberg-Sprinzenstein als Eigentümer. Er veräußerte die Grafschaft an das Bistum Passau.

Erst als das Bistum 1803 säkularisiert wurde, kam es zur besitzmäßigen Trennung der beiden Schlösser. Neuburg fiel an das Herzogtum Bayern und Wernstein an den österreichischen Staat. Letzteres erfüllte vorerst seine Aufgabe als österreichische Mautstation und wurde später an Private verkauft. Damit begann der Verfall des Schlosses, der es fast zur Ruine machte. 1954 wurde es von der "Kongregation der armen Schulschwestern" übernommen, die hier einen Kindergarten einrichteten. In den Jahren 1990 bis 1993 wurde die seit 1987 wieder in Privatbesitz befindliche Anlage restauriert und zum Teil ausgebaut.

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