Hrad Vranov, připomínaný poprvé v r. 1100, náležel původně znojemským knížatům a byl součástí systému opevnění chránícího Moravu proti Rakousům, jeho rakouským protějškem byl hrad Hardeck, stojící 5 km jihovýchodně na témže břehu Dyje. Nejstarší část Vranova pochází z druhé poloviny 13. a ze 14. století; jeho starší, či dokonce původní podoba je již sotva zjistitelná. Hradní jádro, tvořené palácem, válcovou věží a věží s kaplí, zaujímalo nejzazší část ostrohu nad Dyjí. Z rozsáhlého opevnění se zachovaly především předsunuté body: strážní věž na východě ostrohu, vodní věž na severním srázu nad řekou.

Původně byl Vranov zeměpanským majetkem. Jan Lucemburský jej však v r. 1323 postoupil i s příslušenstvím Jindřichu z Lipé výměnou za Tachov. Nedlouho poté získala hrad moravská markrabata, ale na konci 14. století se dostal jako z panské léno do rukou pánů z Lichtenburka.


Za vlády Jiřího z Poděbrad byla do hradu vlažena královská posádka, která v r. 1467 škodila Znojemským. Za Vladislava II., v r. 1499, se stalo vranovské zboží majetkem Jindřicha z Liditenburka a jeho synů Smila, Jindřicha a Albrechta. Krátce nato získal hrad Arkleb z Boskovic, který jej postoupil v r. 1525 Janu z Pernštejna.

V té době bylo opevnění hradu zesíleno, aby snáze odolávalo případným obléhatelům. Centrem zůstávalo vlastní jádro s hlav ní válcovou věží, podélným patrovým palácem a věžovitou stavbou s kaplí v místech dnešního sálu předků. Obranyschopnost zesilovalo zdivo kolem hradu s hranolovou strážní věží na západní straně; hranolová mostní věž na severní strana chránila zásobování hradu vodou čerpanou z řeky.


Koncem 16. století vlastnil Vranov Maxmilián z Ditrich štejna, který obestavěl hrad renesančními budovami. V r. 1598 prodal panství Hansu Volfartovi Štrejnovi ze Švarcenavy a ten je již v r. 1618 postoupil Volfu Dětřichovi z Akhanu. Za třicetileté války byl hrad téměř zničen nájezdy Švédů (v r. 1645) a v r. 1665 požárem. Jeho zániku zabránila rozsáhlá přestavba za Althanů, kteří přeměnili dosavadní hrad, nevyhovující moderní válečné technice ani požadavkům na pohodlné bydlení, v honosné barokní sídlo.

Koncem 80. let 17. století za Jana Michala 11. z Althanu začalo bourání hradu, aby se uvolnilo místo pro plánovanou novostavbu; ponechány byly pouze hradní věže. Stavba trvala celé století. Na místě bývalého hradního paláce vyrostl trojkřídlý zámek s přilehlým sálem předků, na severním výběžku ostrohu rodová hradní kaple Nejsvětlejší Trojice.


Za autora návrhu monumentálního sálu předků je považován vynikající vídeňský architekt Jan Bernard Fischer z Erlachu (1656 — 1723); nejnovější bádání však projekt také přisuzuje vynikajícímu Domeniku Martinellimu (1650 — 1718), který pracoval pro hraběte Jana Michala II. z Althanu také v blízkých Jaroslavicích. Sál pozoruhodných rozměrů vznikl na místě středověké kaple. a v jeho přízemních prostorách zůstala i nadále vodní nádrž pro zásobování zámku vodou; byl dostavěn a vyzdoben již v r. 1695 a měl oslavit feudální rod. Tomuto poslání sloužila jeho vnitřní výzdoba, pojatá v duchu barokního historismu štukatura se sochami předků od sochaře Tobiáše Krackera a malby významného představitele rakouského barokního malířství Jana Michala Rottmayera. Krackerovy sochy představují 10 členů rodiny Althanů od bájného prapředka (z r. 330) až po Jana Michala II. z Althanu. Malby na klenbě sálu zobrazují Althany v podobě antických hrdinů.

Severozápadní areál vyplnila stavba zámecké kaple z I. 1698 1700, která je pravděpodobně dílem Fischerovým. Centrální stavbu symbolického půdorysu vyzdobil v ústřední kopuli a ve třech bočních kaplích v r. 1700 Ignác Hemitz z Hemzenthalu; je autorem fresky Pád pyšných andělů a fresek Nebe, Peklo, Ráj.

 V další úpravě zámku, která probíhala již značně pomaleji, pokračoval za Marie Anny z Althanu, rozené Pignatelliové, syn J. B. Fischera Josef Emanuel. Východní křídlo bylo do končeno v r. 1730; obsahuje oválné předsálí, spojené se sálem předků a přístupné z nádvorní strany dvoukřídlým schodištěm, ukončeným před vchodem do zámku dvěma monumentálními sochařskými skupinami Herku a Antea, Aenea a Anchise od vídeňského sochaře Lorenza Mattielliho (1668 — 1748), které byly původní určeny pro císařský dvůr. Po dokončení východního křídla začala výstavba části jižní budovy. Zbytek, tj. část jižního a západního křídla, pochází z l. 1777 — 1780; tím vznikl obdélný čestný dvůr, obklopený třemi křídly paláce. Vranovský zámek spolu s panstvím koupil v r. 1793 rytíř Josef Hilgartner z Lilienbornu, který v 80. letech uskutečnil na zámku některé klasicistní úpravy, zejména malířskou výzdobu interiérů. Po stranách sálu předků byly postaveny dva oblouky, napodobující antické ruiny, s plastickými hlavami bohyně Athény a starověkého filozofa. Současně byl vymalován vstupní sát a přilehlé místnosti romantickými krapnami na tapetách. Asi v téže době vznikl u zámku klasicistní park s řadou salett, dnes jen zčásti zachovaných, a obora. Z té doby pochází i úprava Růžového vrchu se starověkým chrámkem, jeskyněmi a letohrádkem (tzv. Dům filozofů) z r. 1787.

Vranovský zámek hostil četné umělce, například rakouského básníka Jakoba Julia Davida (t 1906) i polského romanopisce Henryka Sienkiewicze (1846— 1916) a další.

Od r. 1945 je vranovský zámek majetkem státu a spravuje jej Státní památková péče v Brně. Jeho instalace je ukázkou zámeckého bydlení v době klasicismu; na ni současně navazuje expozice vranovské keramiky, vyráběné ve zdejší továrně v I. 1799 - 1802, kterou založil Josef Hilgartner z Lilieabornu. Tato keramika je spojena například se jménem rytce Josefa Dobrého a malíře Františka Zvěřiny.