Původní hrad s názvem Černý Kostelec je poprvé zmiňován v roce 1348. Ve zmíněném roce souhlasil markrabě Jan Jindřich, bratr císaře Karla IV. ve smlouvě uzavřené jeho otcem Janem Lucemburským v 1. čtvrtině 14. století, s výměnou panství a hradu „Costelicz in Nygra Sylva“ za hrad Náchod. Roku 1492 získali zámek Slavatové z Chlumu a Košumberka. Za účast na prvním stavovském povstání z roku 1547 Diviši Slavatovi († 1575) zkonfiskoval český král Ferdinand I. majetek.

Poté, co byl hrad v roce 1548 částečně zničen požárem, zasadil se král Ferdinand I. Habsburský o jeho přestavbu na renesanční zámek. Autory stavebního projektu přestavby byli architekti Hans Tirol a Ulrico Aostalli de Sala.

V roce 1558 přešel Černý Kostelec do vlastnictví Jaroslava Smiřického ze Smiřic, který zámek upravil na hlavní sídlo svého rodu a pokračoval v přestavbě zámku na reprezentativní zařízení. Smiřickým byl ovšem za účast na stavovském povstání proti císaři a kvůli evangelicko-luteránskému vyznání po bitvě na Bílé hoře roku 1621 zkonfiskován veškerý majetek císařem Ferdinandem II.. Poté černokostelecké panství získal Albrecht z Valdštejna, který jej v roce 1623 prodal Karlovi I. z Lichtenštejna.

Za držby Lichtenštejnů byl zámek od roku 1759 vévodkyní Marií Terezií Savojsko-Lichtenštejnskou upraven v barokním stylu podle plánů tyrolského stavitele Josefa Jägera. Zámek se pak stal jejím sídlem, kde měla svůj dvůr.

Po zrušení vrchnostenského systému byla část zámku od roku 1850 sídlem okresního soudu a hostila úřady správy panství.

Po vzniku Československa v roce 1918 byl zámek i panství Černý Kostelec Lichtenštejnům vyvlastněn při pozemkové reformě a přešel do majetku státu. V současnosti na zámku sídlí Lesy ČZU, které jsou vysokoškolským lesním statkem České zemědělské univerzity v Praze.