A vár első írásos említése 1327-ből maradt fenn, amikor is a vár Károly Róbert királyi birtoka volt, amelyet a Németújvári család elbitorolt, majd Köcski Sándor visszaszerzett a királynak. 1390-ben Luxemburgi Zsigmond király a belső udvari köréhez tartozó Kanizsai János esztergomi érseknek adta. A Kanizsai család hűtlensége miatt több tucat évre a Garai család illetve Ozorai Pipó birtokába került. 1424-től ismét Kanizsai-birtok, majd Kanizsai Orsolya férje,Nádasdy Tamás kapta meg. A Kanizsaiak a 15. század végére zárt udvarú, palotaszárnyakkal és védőművekkel körbevett várrá építették ki.
A következő évtizedekben Sárvár lett a központja a szépen gyarapodó Nádasdy család uradalmainak, ahol Orsolya asszony intézte férje sűrű távolléteiben a gazdasági ügyeket. A török rablóportyák elleni védelmül 1549 és 1562 között fokozatosan kiépítették a sárvári véghelyet, melynek öt olasz bástyás erődítményét széles vizesárok oltalmazta; ma is ezek határozzák meg az építmény formáját. A török hódítók által „erős fekete bégnek” nevezett Nádasdy Ferenc, a 16. század végén vitéz seregvezérként sokszor vitte győzelemre a magyar végváriak hadát, a török hódoltság területére behatolva. Halála után özvegye Báthori Erzsébet is lakott falai között, őt 1610-ben a felvidéki Csejte várkastélyában Thurzó György nádorispán parancsára elfogták, és haláláig várfogságban tartották. A 17. században Sárvár uradalmi központjában hatalmas vagyon halmozódott fel, aminek földesura III. Nádasdy Ferenc volt, aki az országbírói hivatalt viselte. Ő építtette a kastély fő látványosságának tartott dísztermet, aminek mennyezeti freskói 1653-ra készültek el. A főnemes azonban belekeveredett a Habsburg császári ház elleni Wesselényi-féle összeesküvésbe, melynek napvilágra kerülése után a bosszú nem maradt el. Ferenc országbírót társaival együtt lefejezték, óriási birtokait elkobozták. Sárvárt a hozzá tartozó jobbágyfalvakkal együtt gróf Draskovich Miklós vásárolta meg az akkori időkben hatalmas összegnek számító egymillió háromszázezer forintért. A Rákóczi-szabadságharcban rövid ideig uralták a felkelők. A 18. század második felében Szily Ádámé volt; ő festette a díszterem falainak képeit. Ezután az Esterházy főnemesi família szerezte meg. Utóbb a Wittelsbach család birtokolta 1945-ig.
A katonai jelentőségét elvesztő középkori várat későbbi földesurai jelentős mértékben átalakították, a legjelentősebben a 19. század elején a modenai Estei család. Ők feltöltették a külső vizes árkokat, és klasszicista stílusban újíttatták fel az épületeket. Utolsó birtokosai a bajor Wittelsbach-ház királyi hercegei voltak; ők 1945-ig töltötték itt idejük egy részét.
Mivel mindig lakták a vár épületeit, hazai erődítményeink közül szerencsés kivételként teljes épségben fennmaradva várja a régmúlt idők iránt érdeklődőket.
1962-ben régészeti feltárásokat végeztek a várban, majd 1966-ban kezdték el a műemléki helyreállítást.