Nejstarší část benáteckého zámku pochází z doby kolem roku 1526. Tehdejší majitel dražického panství, Bedřich z Donína, si nechal postavit nové reprezentativnější a pohodlnější sídlo, než byl, požadavkům na úroveň bydlení vrchnosti již nevyhovující, dražický hrad. Ještě v roce 1525 se Bedřich z Donína tituluje „na Dražicích“, ale o dva roky později již používá přívlastku „na Benátkách“. Také v názvu celého panství převážilo označení „benátecké“ nad původním „dražické“. Původní donínský zámek tvořilo dnešní západní zámecké křídlo. Jednopatrová budova byla postavena ve slohu vlašské renesance s arkádami obrácenými do dnešního nádvoří. Na prostranství před zámkem stála stodola a další drobné hospodářské budovy. Zda byl zámek postaven přímo na zbořeništi cyriackého kláštera není prokázané. Ve stavebních úpravách bylo pokračováno v dalších desetiletích 16. století. Zámecká budova byla zvýšena o druhé patro, fasáda vyzdobena psaníčkovou rustikou (1572).

Roku 1599 panství, včetně zámku, zakoupil od pánů z Donína císař Rudolf II. Z této doby pocházejí na východní stěně zámku vzácná figurální sgrafita s loveckými, mytologickými a náboženskými motivy. Zámek se stává na jeden rok domovem slavného astronoma Tychona Brahe. Zde se také 3. února 1600 poprvé setkává s dalším vynikajícím astronomem a matematikem Janem Keplerem.

Zásadní stavební úpravy byly provedeny za Jana z Werthu, který benátecké panství získal od císaře Ferdinanda III. za své zásluhy ve třicetileté válce. Ten nechal k původnímu zámku přistavět nové, barokní křídlo. To nyní tvoří hlavní průčelí. Obě zámecká křídla měla vlastní vchody a schodiště, v dobových pramenech byly obě budovy rozlišovány – renesanční „starý zámek“ a barokní „nový zámek“. Kolem zámku byla v polovině 17. století postavena i potřebná hospodářská stavení a celý areál, včetně kostela, byl obehnán zdí se třemi branami. V roce 1656 nové křídlo zámku vyhořelo.

Teprve na konci 17. století, když byl majitelem panství hrabě ze Schützenu, došlo k zásadní opravě a přestavbě celého zámku. Tehdy získal benátecký zámek podobu, kterou má dnes. Obě křídla byla propojena, hlavní vchod do zámku spolu se schodištěm byl ponechán v hlavní, průčelní části zámku. Navíc bylo přistavěno třetí, východní, křídlo (snad v roce 1702), které bylo zároveň propojeno galerií s kostelem.

Také Příchovští z Příchovic nechali benátecký zámek upravit. Architekt Filip Heger provedl především výrazné rokokové úpravy interiéru zámku, přestavbou prošlo i schodiště. Od konce 19. století, když se majitelkou zámku stala vídeňská Länderbanka, zámek postupně pustl. Ani poslední šlechtičtí majitelé, Kinští, nevěnovali údržbě zámku potřebnou pozornost – například mobiliář zámku byl Kinskými prodán v dražbě.

Teprve v roce 1920, kdy zámek koupilo město, bylo započato s postupnými opravami a restaurátorskými zásahy. V roce 1937 byla obnovena sgrafita, do té doby z větší části skrytá pod omítkou. Také interiéry zámku byly z části restaurovány a zámek se stal sídlem městské správy.

Další zásadnější opravy zámku se uskutečnily v 80. a 90. letech, kdy mimo oprav havarijního stavu zdiva, statiky celého zámku a dřevomorkou napadených stropů byla zrestaurována i sgrafitová výzdoba a zásadně upraven dvůr mezi zámeckými křídly.

Nyní v zámku sídlí městský úřad, kanceláře zde má také společnost odpadového hospodářství – AVE CZ odpadové hospodářství, s.r.o. Ve druhém patře jsou expoziční a depozitární prostory pobočky Okresního muzea Mladá Boleslav, dřívějšího městského muzea. Další muzejní expozice – soukromé muzeum hraček pana Jiřího Fialy – je v přízemí zámku.