Nie jest znana dokładna data wzniesienia średniowiecznego zamku. Po zakończeniu konfliktu Probusa z biskupem Tomaszem II o dobra otmuchowskie, odbudowano zamek na planie poprzednika, a główne prace budowlane prowadzone były w latach 1341–1376, za czasów biskupa Przecława z Pogorzeli. W latach 1484–1485 warownię rozbudował Jan IV Roth w stylu późnego gotyku, kładąc nacisk na modernizację systemu obronnego. Kolejną zmianę przyniosły lata 1585–1596, kiedy to biskup Andrzej Jerin przekształcił średniowieczny zamek w renesansową rezydencję. Zrujnowany wojną trzydziestoletnią został odbudowany w latach 1625–1665 przez Karola Ferdynanda Wazę. Kolejne innowacje zamek zawdzięczał Ludwikowi Franciszkowi Neuburgowi. Po wprowadzeniu w życie sekularyzacji zamek stał się własnością Hohenzollernów, którzy darowali go, za zasługi dla państwa pruskiego, Wilhelmowi von Humboldtowi (1830). Nowy właściciel zamieszkał w dolnym zamku i polecił rozbiórkę południowej oraz zachodniej części warowni, by uzyskany budulec przeznaczyć na renowację najlepiej zachowanego północnego skrzydła. W miejscu powstałej wolnej przestrzeni założono ogród. W 1929 zamek przeszedł na własność gminy Otmuchów, sprzedany przez prawnuka Wihelma – Bernarda von Humboldta-Dachroedoena. Został zaadaptowany na hotel i tę funkcję pełni do dzisiaj.

Budowla, z powodu mieszczącego się tam skarbca biskupów, była wielokrotnie atakowana, głównie przez husytów i zbrojnie sprawdzała się w walce. Za  bytności Ludwika Franciszka Neuburga w Otmuchowie powstało w zachodniej części skrzydło mieszkalne oraz nowy budynek zwany dolnym zamkiem (1706–1707).