最早,这个宫殿是1695-1699年弗里德里克三世请建筑师约翰·阿诺德·奈林为他的妻子索菲·夏洛特(她是一位颇有素养的艺术家与哲学家的著名资助人)在柏林与波茨坦之间修建的一座朴素的避暑寓所。1701年弗里德里克三世选帝侯成为普鲁士国王。宫殿在约翰·埃奥桑德·哥德主持下进行了扩建。在1713年又一次以巴罗克式花厅为中心进行扩建,配上圆顶。把城堡变成小型的凡尔赛宫是弗里德里克大帝(弗里德里克二世国王)的主意。他指示退役普鲁士军队上尉、富有灵感的建筑师乔治·温策斯劳斯·冯·科诺贝尔斯多夫在1740-1746年修建了东边全新的洛可可风格的厢房,里面有皇室套间。1788年到1791年,卡尔·朗汉斯在弗里德里克·威廉一世设计了柑橘园西头的施洛斯剧院与院中现名观景楼的茶室(1788年),这样夏洛滕堡宫就有505米长了。最后在1810年,弗里德里克·威廉三世决定纪念他受人民爱戴的妻子路易莎皇后,委派卡尔·弗里德里希·申克尔为路易莎建一座墓。申克尔还参与设计了西厢房东头的起居区在1943年一场轰炸之后,夏洛滕堡宫几乎被完全烧毁,经过几十年,重建工作才完成。今天,可以参观房子和浪漫主义美术馆。原先的施洛斯剧院成了史前史和古代史博物馆。城堡西侧是大柑橘园,现用于展览。