Das charakteristische spätmittelalterliche Stadtbild der Altstadt von Delitzsch, mit zwei Stadttürmen aus dem 14. Jahrhundert, der 1,4 Kilometer langen Stadtmauer und wassergefüllten Wehrgraben, wird vor allem durch das Schloß geprägt. Zunächst als Burg im Stil der Gotik von 1389-91 errichtet, wurde es um 1550 zu einem Renaissance-Wohnschloß umgebaut. Noch heute ist das Schloß von einem Wassergraben innerhalb wuchtiger Grabenwände umgeben.
Nach baulicher Verwahrlosung in der Zeit des Dreißigjährigen Krieges wurde es von 1689-1696 als Witwensitz der Herzöge von Sachsen-Merseburg um- und ausgebaut. Gleichzeitig legte man 1692 einen barocken Schloßgarten an, der heute wieder der Öffentlichkeit zugänglich ist. Nach wechselvoller multifunktioneller Geschichte im 18. und 19. Jahrhundert diente das Gebäude 1856-1860 als Frauenzuchthaus.
Mit Auflösung der Strafanstalt 1926 erwarb die Stadt Delitzsch 1929 den gesamten Schloßkomplex. Das im Jahre 1900 gegründete Museum erhielt darin 1929 sein neues Domizil.
Nach umfangreichen Sanierungsarbeiten widmet sich das Museum Schloß Delitzsch neben ständig wechselnden Sonderausstellungen folgenden Themen: Burg- und Schlossgeschichte, Stadt- und Handwerksgeschichte und Kulturgeschichte des Möbelstückes im 18. und 19. Jahrhundert. Besonders sehenswert sind auch der Audienzsaal, das Ankleidezimmer sowie zwei Räume der herzoglichen Privatgemächer aus der Zeit um 1730. Zudem präsentiert die Ausstellung eine Gemäldesammlung und eine Sammlung von Gegenständen bäuerlicher Hauswirtschaft. Darüber hinaus verfügt das Museum über eine 12.000 bändige Bibliothek zu allen Teilbereichen der Regional- und Landesgeschichte und Naturkunde.