Erstmals wurde das Schloss im 12. Jahrhundert als Burg Schwanstein erwähnt, als Sitz der Edlen vom Schwangau. In den folgenden Jahrhunderten wechselten die Besitzer, die Burg verfiel, wurde neu aufgebaut und wieder zerstört.
Im Jahr 1832 erwarb König Maximilian II. (damals noch Kronprinz Maximilian) die Ruine und ließ sie von dem Architektur- und Theatermaler Domenico Quaglio (1787-1837) im Stil der Neugotik umbauen (bis 1837). Bezeichnenderweise machte der König den Maler Quaglio zum Oberbauleiter und ordnete ihm den Architekten Georg Friedrich Ziebland nur bei. Der im praktischen Bauwesen unerfahrene Quaglio verausgabte sich derart, dass er kurz vor Vollendung des Baus starb. Fortgeführt wurden die Arbeiten durch den Münchner Architekten Joseph Daniel Ohlmüller. Die Ausmalung der Räume erfolgte nach Entwürfen von Moritz von Schwind. In diesem Zustand hat sich das Schloss bis heute erhalten.
Anfang des 19. Jahrhunderts wurden dann die Namen der Burgen Schwanstein und Vorder- und Hinterhohenschwangau vertauscht, aus ersterem wurde Hohenschwangau, aus letzterem Neuschwanstein.
Das Schloss diente der königlichen Familie als Sommerresidenz und war die Kinderstube Ludwigs II.
Seine Mutter Marie von Bayern (1825-1889) lebte nach dem Tod ihres Sohnes noch fast drei Jahre in Schloss Hohenschwangau, bevor sie dort verstarb. Adalbert von Bayern zog sich 1941 nach Schloss Hohenschwangau zurück, nachdem er durch den sogenannten Prinzenerlass als "wehrunwürdig" aus der Wehrmacht ausgeschieden war.
Die Inneneinrichtung aus der Biedermeierzeit ist unverändert erhalten.
Der heutige Eigentümer des Schlosses ist der Wittelsbacher Ausgleichsfonds.
Im Talboden an der Nordseite unterhalb des Schlosses befindet sich der ursprünglich zum Schloss gehörende Schwanseepark, der leider heute stark zugewachsen ist. Der Park wurde angelegt nach Plänen von Peter Joseph Lenné.
