La costruzione del grande castello, detto di San Michele dal giorno in cui presero ufficialmente il via i lavori, risale all’anno 1358, quando Nicolò II d’Este, sentendosi minacciato da una rivolta dei cittadini, esasperati da una nuova carestia e dalle restrizioni del governo, ne commissionò la costruzione all’architetto di corte, Bartolino da Novara.
La nuova costruzione sorse a ridosso della preesistente Torre dei Leoni, che venne inglobata nel nuovo edificio. Durante il regno di Ercole I (1471-1505), figlio di Nicolò II, il castello subì numerosi interventi soprattutto a livello decorativo, sia nelle parti interne che in quelle esterne. Nello stesso periodo vennero svolti importanti lavori di ampliamento lungo la direttrice che dalla vecchia struttura arrivava ai locali vicino alla Torre dei Leoni. Non solo, ad Ercole I va attribuito anche l’ampliamento delle mura cittadine, la famosa Addizione Erculea, che cambiò totalmente l’assetto urbano e collocò il castello al centro della città.
Nuovi ed importanti interventi si ebbero a partire dal 1534, quando Ercole II, succeduto al padre Alfonso I, li commissionò all’architetto e pittore Girolamo da Carpi, che trasformò definitivamente il castello in una vera e propria dimora principesca.
Nel 1570 un violento terremoto colpì la città e danneggiò il castello, che fu fatto restaurare da Alfonso II. Nel corso dei restauri fu commissionato anche un importante ciclo decorativo nell’Appartamento detto Dello Specchio.
Quando nel 1597 Alfonso II morì senza eredi, gli Este furono costretti ad abbandonare il castello e a trasferirsi nel vicino ducato di Modena. Il castello passò allora sotto il controllo dello Stato della Chiesa e divenne sede dei Cardinali Legati e da quel momento ebbe inizio la dispersione delle opere d’arte e degli arredi in esso contenuti.
Nei secolo XVII e XVIII non vi furono importanti interventi che ne modificarono l’aspetto.
Nel 1796 il castello fu occupato senza subire particolari cambiamenti dai Francesi di Napoleone e di seguito, nel 1813, dagli Austriaci vittoriosi. A partire dal XIX secolo, e fino all’annessione di Ferrara al Regno d’Italia, lavorarono al castello numerosi pittori che lo decorarono secondo gli stilemi del gusto ottocentesco. Il castello passò quindi al Demanio del Regno d’Italia e nel 1874, in seguito ad un’asta pubblica, alla Deputazione Provinciale, che lo destinò per quasi tutto il XX secolo a edificio di rappresentanza e sede di istituzioni statali ed enti locali.