Zámek Libochovice byl vybudován hrabětem Gundakarem z Ditrichštejna, který se rozhodl pro stavbu nového a mohutného zámeku. Práce byly zahájeny roku 1682. Dílo vedl lobkovický stavitel Antonio della Porta, jehož dílem byl mimo jiné také zámek v Roudnici nad Labem. Výsledkem byl mohutný a nepravidelný obdélník se zkosenou stranou hlavního průčelí ve směru k řece Ohři, které spočívá na mohutné podezdívce z velkých kvádrů dochovaných z původního renesančního zámku.


Východní strana dvoupatrové budovy ve směru do parku má balkón se sloupy a se schodištěm, který byl však přistavěn až koncem 19. století. Severní průčelí ve směru do náměstí města je zúženo gotickou kaplí. Na tomto průčelí je také zámecký portál, na vrcholu ozdobený ditrichštejnským znakem.Nádvoří s parkem spojuje sala terrena, jejíž neobvyklá výzdoba pásy reliéfů s mořskými tvory a pásy s lesklými mořskými škeblemi v klenbě je nejspíš dílem italských umělců Jacoba Tencally a Giuseppa Mattoniho. Malby amorků v klenebních polích a zřícenin na zdech pocházejí z 18. století, kdy byl dokončen i největší prostor celého zámku, nazývaný Saturnův sál. V něm za pozornost stojí velký krb, jehož římsu nesou dvě figuríny černochů. Na výzdobě krbu se podílel Jan Brokoff, otec Ferdinanda Maxmiliána Brokoffa. Nad krbovou římsou je štuková postava Saturna s amorky. Nejspíš jde o dílo italského autora z okruhu spolupracovníků Antonia Porty.


Zajímavé je vnitřní vybavení zámku. Italské štuky a mytologické i alegorické malby najdeme v některých dalších místnostech. Vzácná barokní kamna zhotovená z modrých a bílých zdobených kachlů z roku 1685 jsou dílem drážďanského mistra Jiřího Fischera. Z dalšího vybavení patří mezi zajímavosti například kopie obrazů hornoitalského mistra Jacopa Bassana, jejichž originály bývaly patrně ozdobou vyhlášených sbírek císaře Rudolfa II. na Pražském hradě. Pocházejí z konce 17. století a jsou mistrovským dílem Kristiána Schrödera, učitele slavného Petra Brandla. Na tomto zámku jsou jeho zdařilé kopie děl i dalších mistrů, Tintoretta, Tiziana, Veronese, Rubense a dalších osobností. Za pozornost stojí také gobelíny z 16. a 17. století i vzácná kamenina a čínský porcelán. Další dochované exponáty z druhé poloviny 19. století jsou památkou na pozdějšího majitele zámku Josefa Herbersteina a jeho zahraniční cesty mimo Evropu.


V roce 1787 se na zámku narodil Jan Evangelista Purkyně. Roku 1848 se Terezie, dcera Josefa Ditrichštejna, provdala za Jana Bedřicha Herbersteina, který pak roku 1858 převzal celé panství Budyni a Libochovice, jež jeho choť získala dědictvím.