Zamek głogowski wzniesiono w połowie XIII w. Początkowo był budowlą drewnianą z wolnostojącą, murowaną wieżą, otoczoną wałem drewniano – ziemnym i fosą. W 1291 r., w czasie wielkiego pożaru Głogowa spłonął, przez co książę Henryk III musiał na pewien czas zamieszkać w jednym z domów w mieście. Na przełomie XIII/XIV w. zbudowano na planie prostokąta nową, murowaną siedzibę z trzema jednopiętrowymi budynkami, z których jeden znajdował się przy ścianie zachodniej, a drugi i trzeci w narożnikach północno – wschodnim i południowo – wschodnim. Rzut poziomy murów obwodowych tego zamku pokrywa się z obecnie istniejącymi. Ocalała wieża znalazła się w narożniku południowo – zachodnim i była nadal wolnostojąca.

Po podziale Głogowa na dwie części zamek znalazł się w rękach królów czeskich, a od 1384 r. do 1480 r. ich lenników – książąt cieszyńskich. W tej sytuacji książęta głogowscy wznieśli w 1406 r. drugi zamek w pobliżu furty Bożego Ciała (prawdopodobnie w miejscu, gdzie później znalazło się kolegium jezuickie). Do jego budowy wykorzystano fragment miejskich murów obronnych z wieżą. Po zjednoczeniu miasta w 1480 r. sprzedano go mieszczanom, a później rozebrano.

W 1462 r. odbył się w Głogowie zjazd królów – Kazimierza Jagiellończyka i Jerzego z Podiebradu. Król Polski wraz ze świtą zamieszkał na czas zjazdu w starym głogowskim zamku. W 1499 r. księciem głogowskim został Zygmunt Jagiellończyk, późniejszy król Polski. Nowy władca planował gruntowną przebudowę bardzo zniszczonego już zamku, jednak skromne środki umożliwiły mu wykonanie jedynie podstawowych prac zabezpieczających i remontowych (m. in. naprawa dachu).

W 1526 r. Śląsk wraz z księstwem głogowskim znalazł się w rękach Habsburgów. W imieniu królów czeskich władzę w księstwie sprawowali starostowie. Ich siedzibą był zamek głogowski. Tutaj też przed objęciem urzędu składali królowi, w obecności stanów, przysięgę. W 1574 r. runęła część zamku. Dopiero na początku XVII w. starosta Rudolf von Zedlitz przeprowadził na koszt stanów księstwa remont budynku. Dalszych zniszczeń dokonał wielki pożar w 1615 r. i wydarzenia wojny trzydziestoletniej.

W latach 1652-1657 rozpoczęto prace zmierzające do przebudowy zamku. Kontynuowano je pod kierownictwem starosty Jana Bernarda von Herberstein w 1669 r. Powstała wtedy w zamku tzw. wielka sala, ozdobiona na suficie plafonem przedstawiającym cesarza Leopolda siedzącego na koniu. Na bocznych ścianach zawisły portrety głogowskich książąt i starostów. Przebudowa zamku nadała mu charakter rezydencji pałacowej i wygląd zbliżony do dzisiejszego. Wieża została obudowana i włączona w południowo – zachodni narożnik murów dziedzińca. Budynek podwyższono o jedno piętro i ujednolicono otwory okienne. Stworzono regularny dziedziniec włączając w jego ciąg ściany dawnych budynków. Ściana wschodnia dziedzińca na wszystkich piętrach została ozdobiona arkadami. W II połowie XVIII w. zmieniono wystrój elewacji frontowej i południowej. Z tego czasu pochodzi też wjazd wschodni oraz znajdująca się we wschodnim skrzydle klatka schodowa z charakterystycznym ornamentem. Król Fryderyk II bywając w Głogowie zatrzymywał się często w tutejszym zamku. Później w czasie wojen napoleońskich gościł tutaj sam Napoleon Bonaparte.
W XIX w. otynkowano elewacje ścian od strony dziedzińca oraz wieżę. Zmieniono wtedy system amfiladowy pomieszczeń na korytarzowy. Na początku XX w. zmieniono układ wszystkich pomieszczeń zamku. Na parterze wieży przebito otwór i wykonano jej zwieńczenie, a wewnątrz założono klatkę schodową.

Na przełomie XIX i XX w. w zamku mieścił się sąd królewski. Pozostałe pomieszczenia zajmowały mieszkania prywatne.
Zamek został poważnie zniszczony w 1945 r. w trakcie działań wojennych. Odbudowano go w latach 1971 – 1983. Obecnie jest siedzibą Muzeum Archeologiczno-Historycznego w Głogowie.