Le premier seigneur de Mersch, Theodoric, apparaît en 1232. Il est un des chevaliers de la comtesse Ermesinde. Dans ce document on cite une «turris». Theodoric va ériger un nouveau château fort. Celui-ci est pris d’assaut par les troupes bourguignonnes et incendié par la suite. Paul von der Veltz, propriétaire du château au XVIe siècle, ordonna de faire un plan des constructions en 1574. Les dimensions étaient de 61 x 70 m, e fossé avait une largeur de 11m, le mur de l’enceinte, d’une épaisseur de 1,35 m, était flanqué de 7 tours. Paul von der Veltz transforma la bâtisse médiévale en un château confortable. Le donjon fut muni de grandes fenêtres.
En 1603, durant les désordres causés par le conflit entre le roi d’Espagne (qui était également duc de Luxembourg) et les Pays-Bas espagnols, le château fut de nouveau incendié. Vers la fin du XVIIe siècle, le seigneur d’alors, le comte Jean Frédéric d’Autel, fit reconstruire le château. Ses armoiries, à l’entrée du château, rappellent cette restauration. En 1717, la chapelle castrale fut consacrée. En 1898, la dernière famille noble propriétaire du domaine, la famille de Sonnenberg-Reinach, vendit la propriété au commerçant Schwartz-Hallinger.
En 1930, le propriétaire, M. Uhres, fit restaurater le château. En 1938, une auberge de jeunesse fut installée dans la bâtisse nouvelle adjacente au château. La commune devint propriétaire du château en 1957; trois ans plus tard le château fut cédé à l’État. En 1988, par un échange entre l’État et la commune, cette dernière entrait de nouveau en possession du château et, après des rénovations, y installa son administration communale.
