Die ersten Bauten auf dem Burghügel waren vermutlich aus Holz. Im 11. Jahrhundert kam ein steinerner Turm dazu. Seine Mauerreste liegen versteckt unter dem Boden.
Das älteste erhaltene Gebäude ist ein herrschaftlicher Wohnturm, den die Grafen von Lenzburg um 1100 errichten liessen. Der vierstöckige Bau hatte einen Hocheingang, eine Wehrplattform mit Zinnenkranz und nur wenige Fenster. Der Wohnturm steht heute noch. An der Südwand erkennt man zwei rundbogige Aborttüren, heute grosse Fenster.
Um 1170 liessen die Lenzburger den Wohnturm um einen südlich angrenzenden Bau erweitern. Der heutige Südturm war damals nur eingeschossig.
Aus der Lenzburger Zeit stammen auch ein Turm im Norden sowie die Burgkapelle im Südwesten des Plateaus. Beide Bauten lassen sich nur in den Schriftquellen nachweisen. Auch der Sodbrunnen dürfte bereits in dieser Zeit entstanden sein; die Trogmauer wurde 1551 erneuert.
Herzog Otto von Habsburg liess um 1340 das Ritterhaus bauen; möglicherweise als Wohnhaus für die Braut seines Sohnes Friedrich II.
Erhalten ist der zweistöckige Saalbau, der nach dem Tod Friedrichs 1344 im Rohbau stecken blieb. Das Ritterhaus war ursprünglich um ein Drittel länger: Im Westen grenzte ein Wohntrakt an die Kapelle.
Ebenfalls um 1340 erhöhten die Habsburger den Südturm um zwei Stockwerke.
Um 1460 liessen die Berner den Nordturm abbrechen und den Windenturm errichten. Er enthält bis heute eine Aufzugswinde. Das Tretrad wurde durch einen Elektromotor ersetzt.
1509 vollendeten die Berner den Saalbau des Ritterhauses und brachen den Wohntrakt ab. Später diente das Ritterhaus als Kornspeicher.
1518/19 entstand die Landvogtei als Wohnhaus für die Landvögte. 1629 erhielt der Bau einen vorgelagerten Treppenturm.
Der heutige Springbrunnen diente Ende des 16. Jahrhunderts als Zisterne.
Um 1600 liessen die Berner Stall und Mühle an der Nordmauer zum "Hinteren Haus" ausbauen, dem heutigen "Berner Haus".
Die Berner planten während des Dreissigjährigen Krieges verschiedene Befestigungsanlagen. 1624 zeichnete Joseph Plepp die erste genaue Darstellung der Burg, umgeben von einem gezackten Bastionsgürtel.
Von diesem Gürtel verwirklichten die Berner nur einzelne Abschnitte: Das äussere Burgtor, die talseitige Zwingermauer und das verstärkte mittlere Torhaus.
Zudem bauten sie ein früheres Bollwerk zur Südbastion aus und schütteten in den 1640er Jahren die Ostbastion auf. Der Uhrenturm folgte 1659.
Weil von der Ostbastion Wasser in die Wohnräume der Landvogtei sickerte, entstand in den 1670er Jahren der Nordtrakt als neue Landvogtwohnung.
Ab 1896 liess August Jessup das Schloss restaurieren. Er orientierte sich dabei am Plan von 1624.
Jessup erhöhte den Südturm um ein Geschoss und bekrönte den Wohnturm wieder mit Zinnen. Die Ostbastion senkte er ab, um einen Rosengarten mit Zugang zur Landvogtei anzulegen. Diese erhielt eine neugotische Hoffassade. Sämtliche Holzlauben stammen aus dieser Sanierung. Jessup liess Zentralheizung, fliessend kaltes und warmes Wasser und Strom im Schloss installieren.
1978-1986 sanierte der Kanton Aargau das Schloss umfassend. Dabei galt es, die historische Bausubstanz zu sichern sowie das Schloss einem breiten Publikum zugänglich zu machen. Die Ostbastion wurde ausgehöhlt, um einen Ausstellungs- und Kulturgüterschutzraum einzurichten (heute Museumsshop und Geschichtsatelier).
2018-2019 standen Fassaden- und Dachrenovationen an. Die Schlossmauern wurden Richtung Südwesten restauriert und verstärkt.
Gegründet hat die Lenzburg das gleichnamige Adelsgeschlecht. Die Vorfahren der Grafen von Lenzburg stammten aus der Ostschweiz.
Im Aargau ist 1036 erstmals ein Graf Ulrich I. urkundlich erwähnt, der sich aber noch nicht "von Lenzburg" nannte. Vermutlich gab es die Burg damals bereits. 1077 taucht der Name Lenzburg dann zum ersten Mal in einer Chronik auf: Ein Enkel von Ulrich I. hielt zwei päpstliche Gesandte auf der Lenzburg fest. Graf Ulrich II. – Udalrico comite de Lentzburg – stand im Investiturstreit auf Seiten des Königs.
Mit Ulrich IV. starb 1173 der letzte Lenzburger Graf. Er vermachte die Burg dem staufischen Kaiser Friedrich I. Barbarossa. Als dieser auf einem Hoftag auf der Lenzburg Besitzungen an seine Gefolgsleute verteilte, erwähnte er in einer Urkunde das "castrum Lenceburg", die Burg Lenzburg.
Barbarossas Sohn Otto nannte sich 1188 "comes de Lenceburg". Drei Generationen später fiel die Lenzburg 1253 durch Heirat an die Kyburger.
Dieses Hochadelsgeschlecht gründete unterhalb der Burg die Stadt Lenzburg. 1264 starben die männlichen Kyburger aus.
Rudolf I. von Habsburg kaufte die Lenzburg 1273, kurz bevor er zum König gewählt wurde. 1275 hielt er sich für einen Hoftag auf der Burg auf.
Die Habsburger bauten die Lenzburg im 14. Jahrhundert zu einem Herrschaftszentrum im Aargau aus. Bis 1344 weilten immer wieder Habsburger Fürsten auf der Burg. Lehensleute verwalteten von hier aus den habsburgischen Besitz: So die Familien von Hallwyl, die Truchsessen von Wolhusen und die Ribi.
1415 eroberten eidgenössische Truppen einen grossen Teil des habsburgischen Aargaus. Die Lenzburg blieb vom Feldzug verschont; Bern kaufte sie 1433 dem Schultheissen Hans Ribi ab.
In den nächsten 350 Jahren war Schloss Lenzburg Berner Verwaltungssitz. Ein Landvogt regierte von hier aus über die Untertanen des Amtes Lenzburg.
Von 1444 bis 1798 amteten 71 Berner Landvögte auf der Lenzburg. Sie stammten aus reichen Ratsgeschlechtern und wohnten mit ihren Familien vier bis sechs Jahre im Schloss. Einer der bekanntesten Landvögte war Adrian von Bubenberg (1457 bis 1461), der später als Schultheiss der Berner Regierung vorstand. Der letzte Berner Landvogt, Viktor von Wattenwyl, übergab das Schloss 1798 den Franzosen.
Nach der Gründung des Kantons Aargau 1803 ging das Schloss in aargauischen Staatsbesitz über.
1823 pachtete der deutsche Pädagoge Christian Lippe das Schloss und richtete eine Privatschule für Knaben aus reichen Familien ein. Lippe bildete nach Pestalozzis Methode «Kopf, Herz und Hand» seiner Zöglinge. Kurz vor seinem Tod löste Lippe das Institut 1853 wegen Geldproblemen auf.
Der Kanton Aargau verkaufte das Schloss 1853 für 60’000 Franken dem Zürcher Seidenfabrikanten Konrad Pestalozzi-Scotchburn. Seine Erben traten es 1872 für 90’000 Franken dem deutschen Emigranten Friedrich Wilhelm Wedekind ab.
Die Familie Wedekind wohnte mit ihren sechs Kindern im Schloss. Der spätere Dichter Frank Wedekind verarbeitete im Drama "Frühlingserwachen" Lenzburger Jugenderinnerungen.
1893 kaufte der Amerikaner August Edward Jessup das Schloss für 120’000 Franken. Er bewohnte es in den Sommermonaten mit seiner Frau, Lady Mildred Marion Bowes-Lyon, einer Grosstante von Queen Elisabeth II.
1911 trat Jessup die Lenzburg für 550’000 Franken an James William Ellsworth ab; auch ein amerikanischer Grossindustrieller. Dessen Sohn Lincoln war Polarforscher und plante auf dem Schloss seine Expeditionen zum Nord- und Südpol. Als Lincoln Ellsworth 1951 verstarb, suchte seine Frau Marie Louise Ellsworth-Ulmer einen Käufer für das Schloss.
Der Kanton Aargau und die Stadt Lenzburg gründeten eine Stiftung und kauften 1956 das Schloss für 500’000 Franken, um es öffentlich zugänglich zu machen.
Die Stiftung Schloss Lenzburg sorgt seither für den Bauunterhalt und vermietet das Ritterhaus für Anlässe.
Von 1960 bis 2018 nutzte das «Stapferhaus Lenzburg» das Bernerhaus für Tagungen und Projekte zu Gegenwartsfragen. 2018 bezog das Stapferhaus einen Neubau beim Bahnhof Lenzburg.
1978 bis 1986 wurde die Lenzburg umfassend restauriert und für eine öffentliche Nutzung eingerichtet.
1987 eröffnete das Historische Museum Aargau im Ostteil des Schlosses. Das Museum übernahm die historischen Sammlungen des Kantons Aargau und stellte Teile davon aus.
Seit 2007 ist Schloss Lenzburg ein Standort des Museum Aargau.
