Nie ma pewności, kto rozpoczął budowę murowanej warowni, tę inicjatywę przypisuje się biskupowi wrocławskiemu Wawrzyńcowi, który nosił sakrę biskupią w latach 1207-1232, jednakże liczne rozbudowy
 i odbudowy mogą świadczyć, iż murowany zamek powstał w późniejszym okresie.

  Zanim Kasztelania Otmuchowska przerodziła się
w Księstwo Nyskie biskupów wrocławskich, a Otmuchów stał się jego pierwszą historyczną stolicą, pomiędzy biskupem wrocławskim Tomaszem II Zarembą a księciem Henrykiem IV Probusem toczył się
w latach 1274-1287 spór o władzę nad tymi ziemiami. W wyniku tego sporu otmuchowski zamek został zdobyty przez księcia w 1285 r. i zniszczony; zasypano wówczas także fosy zamkowe. W 1290 r., po śmierci księcia wrocławskiego Henryka IV Probusa, biskupi wrocławscy oficjalnie zaczęli używać tytułu książęcego.

  Otmuchów wiele zawdzięcza szczególnie dwóm biskupom wrocławskim: Przecławowi
z Pogorzeli i Wacławowi II Legnickiemu; obydwaj w XIV w. dokonali żywota na otmuchowskim zamku. Biskup Wacław II został pochowany w ustanowionej przez siebie kolegiacie św. Mikołaja, którą po zrujnowaniu podczas najazdu husytów przeniesiono w 1477 r. do Nysy. Wówczas przeniesiono także szczątki biskupa Wacława wraz
z jego sarkofagiem. Jedyną pozostałością po sarkofagu jest kamienna tablica z przedstawieniem zmarłego biskupa, która znajduje się w kościele św. Jakuba i Agnieszki
w Nysie.

  Główne działania wokół odbudowy zamku
w Otmuchowie toczą się w latach 1341-1376 za czasów księcia-biskupa Przecława z Pogorzeli. Po nadaniu przez niego w 1347 r. Otmuchowowi praw miejskich
 i ukończeniu w 1369 r. budowy miejskich murów obronnych łączących się z umocnieniami zamkowymi Otmuchów pod koniec XIV w. uzyskał imponujący system obronny.

Od tej pory warowny zamek był trudny do zdobycia, co pokazał późniejszy okres wojen husyckich (1419-1436). Zamek został jednak zdobyty podstępnie, za sprawą ówczesnego zarządcy Mikołaja von Alzenau, który za obiecane pieniądze oraz nietykalność poddał zamek, narażając się tym samym biskupowi, który umieścił
w warowni swój skarbiec. Wkrótce po tym von Alzenau’a ścięto na rynku we Wrocławiu. Zagarnięty przez husytów zamek został znacznie rozbudowany i dodatkowo ufortyfikowany. Ostatecznie, w 1435 r. wykupił go biskup za 1100 kop groszy czeskich. Osiem lat później po raz kolejny został zagarnięty, gdy na miasto najechał Hinko Kruszyna
z Lichtenburga, jednak zwrócono go w zamian za haracz w wysokości 2000 węgierskich guldenów.

  W latach 1484-1485 zamek
w Otmuchowie zyskał późnogotycką szatę. Prace przebudowujące zamek
w stylu renesansowym zostały przeprowadzone w latach 1586-1596 za czasów biskupa Andrzeja Jerina. Podczas wojny trzydziestoletniej zamek zdobywano
i niszczono kilkakrotnie. W 1741 r. wojska pruskie zbombardowały warownię, doprowadzając do ruiny jej część północną oraz zachodnią. Po okresie wojen śląskich (1740-1763)
z rozplanowanej na kształt zamkniętej podkowy ostała się tylko połowa ówczesnej warowni. Podczas wojen napoleońskich zamek został zdobyty w 1807 r. i stał się kwaterą główną generała Dominique Vandamme’a oraz szpitalem dla żołnierzy francuskich.

Zniszczone skrzydła zamkowe rozebrano w czasach, kiedy właścicielem zamku był Wilhelm von Humboldt, założyciel Uniwersytetu w Berlinie. Otrzymał on zamek od Fryderyka Wilhelma III po przeprowadzonej w 1810 r. sekularyzacji dóbr kościelnych.
Za czasów Humboldtów na miejscu rozebranych skrzydeł zamkowych założono okazały ogród. Sprowadzono wówczas do Otmuchowa rzadkie okazy drzew
i krzewów, np. perukowiec, miłorząb czy lipę kanadyjską. W rękach rodziny von Humboldt zamek pozostawał do 1928 r., kiedy to prawnuk Wilhelma Bernhard von Humboldt-Dacheröden odsprzedał zamek miastu.

  Po 1945 r. zamkiem zarządzał m.in. Fundusz Wczasów Pracowniczych,
a na początku lat dziewięćdziesiątych XX w. zamek przejęło miasto i do dnia dzisiejszego nim zarządza.
Mieści się tu hotel oraz restauracja. Niedawno zaczął także działać Dom Kultury Zamek.

Najstarszymi zachowanymi częściami zamku są jego wieża oraz skrzydło południowo-wschodnie,
a także gotycka brama prowadząca na dziedziniec.
Z pozostałości renesansowych godne uwagi są okienne dekoracje sgraffitowe oraz tarcze herbowe biskupa Andrzeja Jerina umieszczone na wieży zamkowej od strony miasta. Od strony wschodniej na elewacji zwraca uwagę już ledwo widoczna dekoracja sgraffitowa,
w lepszym stanie zachowała się
w części południowej.
Z okresu epoki baroku pochodzi klatka schodowa, wybudowana zapewne za czasów biskupa wrocławskiego Karola Ferdynanda Wazy. Kryje ona jedną z ważniejszych osobliwości zamku − tzw. końskie schody, które powstały prawdopodobnie za czasów biskupa wrocławskiego Filipa von Sinzendorfa, noszącego sakrę biskupa wrocławskiego w latach 1732-1747,
i służyły do wnoszenia biskupa do komnat zamkowych, który z powodu choroby noszony był w lektyce.
Od strony wschodniej zachowały się także mury ze strzelnicami, pochodzące najprawdopodobniej
z okresu przebudowy zamku po wojnach husyckich.

W skrzydle zachodnim, nieopodal studni zamkowej na dziedzińcu jeszcze w 1828 r. stała kaplica zamkowa; istnieje prawdopodobieństwo, że pozostałością po niej są zegary słoneczne zamontowane na budynku ratusza.

  Nieopodal bramy wjazdowej na dziedziniec zachował się marmurowy relief, przedstawiający ostatniego właściciela zamku − Wilhelma von Humboldta, autorstwa Josefa Obetha (1847-1961), słynnego śląskiego rzeźbiarza.

We wnętrzach zamkowych znajdują się m.in. strop kasetonowy zapewne z przełomu XVI i XVII w., który
w XX w. został zrekonstruowany,
a na drugim piętrze
w części środkowej strop belkowany z przełomu XVII
i XVIII w. oraz w dawnej sali rycerskiej ciosana belka modrzewiowa
z gryfami pochodzącymi z herbu biskupa Andrzeja Jerina. W sali kominkowej (dawnej rycerskiej) godny uwagi jest również kominek
z ukrytym przejściem. W zamku zachowały się także dwie cele śmierci − głodowa
i zapadnia.