Zamek został wzniesiony pod koniec XVI wieku, w miejscu średniowiecznego, obronnego dworu rycerskiego.  W XV wieku, dwór należał do szlacheckiej rodziny Baranowskich, następnie do wielkopolskiego rodu Górków, a od 1569 roku do Rafała Leszczyńskiego. Twórcą obecnego kształtu pałacu jest najprawdopodobniej włoski architekt i rzeźbiarz Santi Gucci. Zbudowany na planie prostokąta z czterema okrągłymi basztami w narożach oraz prostokątną wieżą pośrodku ściany frontowej pałac ma trzy kondygnacje i trzy trakty mieszkalne: od północy, wschodu i zachodu, zamknięte ścianą parawanową od południa. Obejmują one wewnętrzny dziedziniec otoczony pięknymi dwukondygnacyjnymi krużgankami. Wnętrza dekorowane są przez Jana Chrzciciela Falconiego oraz Tylmana z Gameren. Ostatnim właścicielem Zamku z rodu Leszczyńskich był Rafał X, którego syn Stanisław Leszczyński był królem Polski.

   Zamek w Baranowie Sandomierskim przechodził z rąk do rąk. Jego właścicielami byli Wiśniowieccy, Sanguszkowie, Lubomirscy, Małachowscy, Potoccy i Krasiccy. W 1867r. wystawione na licytację dobra baranowskie nabyła rodzina Dolańskich w której posiadaniu pozostał do II wojny światowej. Stanisław Dolański zlecił odrestaurowanie obiektu Tadeuszowi Stryjeńskiemu, podczas tych zmian w narożnej komnacie na parterze urządzono secesyjną kaplicę, którą zdobiły witraże Józefa Mehoffera i ołtarzem z obrazem Jacka Malczewskiego „Matka Boska Niepokalana”. 

   Po zniszczeniach dokonanych podczas drugiej wojny światowej, Zamek został w latach 1959-1969 odbudowany i odrestaurowany przez Państwo pod kierunkiem prof. Alfreda Majewskiego. Następnie obiekt przekazano Kopalniom i Zakładom Siarki „Siarkopol” w Tarnobrzegu. Od 1997 roku właścicielem Zespołu Zamkowo-Parkowego jest Agencja Rozwoju Przemysłu S.A. w Warszawie.