Die Anfänge des Ellwanger Schlosses reichen in die Epoche der Spätromanik zurück. Fürstabt Kuno I. ließ anstelle einer Michaelskapelle eine wehrhafte Burg mit Palas, einem starken Westturm und im Osten eine durch eine Gebäudegruppe gebildete Art Vorburg erbauen. Heute erinnern schwere, staufische Buckelquader an der Ringmauer und ein nördlich des Michaelsturms gelegenes romanisches Tor mit Rundbogen an diese Epoche.
Spätrenaissance
Fürstpropst Johann Christoph I. von Westerstetten ließ 1603-1608 die Burg in ein befestigtes Residenzschloss im Stil der bischöflichen Bergschlösser Würzburgs und Eichstätts umbauen. Die vierflügelige Renaissance-Schlossanlage mit ursprünglich kuppelgekrönten Eckturmaufsätzen umschließt einen trapezförmigen Innenhof mit dreiseitigen, dreigeschossigen Arkadenzügen. Der Schlosshof mit seinen ursprünglich offenen Laubengängen mit toskanischen und jonischen Säulen gilt als Besonderheit im schwäbischen Schlossbau der Renaissance.
Ornamentik der Spätrenaissance findet sich auch an der in Holz geschnitzten Kanzel der Schlosskapelle St . Wendelin.
Barock
Die Fürstpröpste Franz Ludwig von der Pfalz und Franz Georg von Schönborn waren die Initiatoren der Umgestaltung des Schlosses im Stil des Barock. Zwischen 1720 und 1727 wandelte sich das Schloss in einen repräsentativen Barockbau mit einem einheitlichen Mansardendach und einem großen Treppenhaus. Die Bauleitung hatte bis 1724 der Deutschordensbaumeister Franz Keller inne. Franz Ludwig ließ sich den Südflügel mit einem Saal und Privatappartements ausbauen.
Das Treppenhaus mit Zugang zur Beletage wurde nach einem Entwurf Franz Kellers 1726 vollendet. Es besitzt barocke Schnitzereien, zierliche Stuckarbeiten mit Blatt- und Bandwerk aus der Hand Franz Joseph Roths und ein Deckenfresko Christoph Thomas Schefflers von 1729/30 mit einer Allegorie des himmlischen Schutzes Ellwangens. Auch das Deckengemälde des über zwei Stockwerke gehenden Fürstensaals stammt von Scheffler (1728). Es zeigt wie Franz Ludwig der Plan des neuen Schlosses präsentiert wird.