Замок звели в 1610 році за сприяння шляхтича Станіслава Гольського на місці попередніх дерев’яних укріплень. Фортеця мала форму п’ятикутника з чотирма вежами, оточеного мурами заввишки від 6 до 12 метрів із бійницями для різних видів вогнепальної зброї. Між двох кутових веж був прибудований ренесансний палац. Перший поверх використовували для господарських потреб, а на другому розташували житлові кімнати. Крім того, господарські та житлові приміщення були по всьому периметру фортеці й також виконували оборонну функцію, адже їх облаштували бійницями. За переказами від замку вели кілометрові підземелля, через які можна було врятуватися під час облоги, вийшовши в прилеглих лісах.
Чортківський замок неодноразово завойовували й руйнували то турки, то козаки. Зокрема, в 1655 році його захопили війська Бутурліна та Б. Хмельницького.
На початку 18 століття фортеця втратила своє воєнне значення. Будівлю використовували то для складів, то як в’язницю для польських повстанців, то для потреб жіночого монастиря.
На початку 20 століття місцеве відділення Подільського туристично-краєзнавчого товариства провело консервацію й часткову реставрацію замку, завдяки чому сьогодні в нає є майже повністю збережена пам’ятка. На жаль, за радянської влади про Чортківський замок забули, а деякий час тут навіть працювала заправна станція.
З 2010 року споруда стала частиною Національного заповідника «Замки Тернопілля».
