Die ursprünglich im 9. Jahrhundert als karolingische Burg erwähnte Anlage wurde im 13. und 14. Jahrhundert von den Herren von Querfurt zu einer wehrhaften Burganlage ausgebaut. Nach dem Aussterben der Querfurter im Jahr 1496 erfolgte unter Kurfürst Friedrich dem Weisen der Umbau zum repräsentativen Renaissanceschloss. Durch Thomas Müntzers Fürstenpredigt im 16. Jahrhundert (1524) wurde Schloss Allstedt ein wichtiger Ort der Reformationsgeschichte. Im 18. Jahrhundert gestalteten die Herzöge von Sachsen-Weimar-Eisenach die Anlage im Barockstil um und nutzten sie als Jagdschloss und Witwensitz. 

Heute beherbergt das Schloss Allstedt unter anderem ein Schlossmuseum und ist eine bedeutende Gedenkstätte Thomas Müntzers und des Bauerkriegs.