Les Romains qui avaient construit une route de Saverne  à Dabo  reconnaissent la position stratégique de l'emplacement du château et construisent un castellum  qui durera probablement jusqu'à l'an 400 ( de la Monnaie de l'époque de l'empereur Marc Aurèle fut 170 découverte dans le château).

En 406, fin de l'empire Romain et début des invasions « barbares ». Les peuplades germaniques envahissent l'Alsace et la Lorraine.

Edifié à priori au XIème siècle sur les ruines d'un castel romain, le Château devient la possession de Pierre, né le dernier tiers du XIème, fils de Frédéric de Montbéliard-Monçion, apparenté aux Comtes de Dabo et d'Agnès de Savoie qui l'acquiert plus ou moins de force au détriment de l'Abbaye de Marmoutier après avoir perdu une partie de son héritage de la maison de Savoie.
 
Pierre prit ainsi le nom de Lutzelbourg et devint Comte de Lutzelbourg.  Il fit construire les premiers éléments de la place forte qui devait servir à la défense du flanc sud du domaine. Au 12e  siècle le Comte Pierre de Falkenstein devient Sire de Lutzelbourg en s'emparant du château des moines de Marmoutier, ces derniers lui ayant pris le prieuré de St Quirin . Il est possible qu'un échange fut réalisé avec l'abbaye de Marmoutier qui aurait reçu en contrepartie le prieuré de Saint Quirin.


Son fils Réginald meurt sans héritier, vient alors une période de partage et succession entre membres plus ou moins éloignés de la famille et les évêques de Metz et Strasbourg.

A sa mort en 1133, son fils Réginald, né de son mariage avec Itta, rendra les terres à l'Abbaye de Marmoutier ainsi que les droits usurpés par Pierre : la forêt de Hultehouse ainsi que la dîme de Garrebourg.

Etienne, évêque de Metz, hérita du Château qui en fit don à l'évêché et dut le défendre face à des expéditions militaires notamment de Mathieu de Lorraine vers 1151.
Les évêques de Metz ont fait entreprendre de nombreux ouvrages architecturaux à vocation défensive dont une tour maîtresse médiane et ceci entre 1154 et 1170.
Le Comte Georges Jean de Veldenz, fondateur de la ville de Phalsbourg avait alors racheté 200 florins une partie du Château à un particulier et avait pour projet de le reconstruire.

Depuis le milieu du XIIème siècle le Château avait changé de statut, il n'était plus la résidence d'un seigneur laïc et ne paraît pas être la résidence secondaire des évêques de Metz.

Aussi plusieurs châtelains en ont la garde. Cette charge héréditaire fut attribuée à un lignage chevaleresque titulaire de plusieurs fiefs dans la région et à ce titre vassal de l'évêque de Metz mais aussi des seigneurs de Féntrange et de Sarrewerden.

Ce lignage prit le nom du Château de Lutzelbourg sans avoir aucune parenté avec les premiers comtes.

1235, Bourcard de Geroldseck s'empare du Château qui est ensuite repris par Godefroy d'Apremont, neveu de l'évêque de Metz.

1345, l'évêque de Metz, Adémar de Montil engage le Château à Bourcard de Fénétrange contre la somme de 500 livres.

Depuis cette époque la tour principale porte le nom de Tour de Fénétrange, celle-ci daterait du 2ème tiers du XIIème siècle. Ce seigneur conservera le château jusqu’en 1381.

1381, l'évêque Dietrich Bayer de Boppart rachète le Château et en 1385, l'engage à l'évêque de Strasbourg Frédéric de Blankenheim pour 1200 florins.

1404, une période de paix castrale s'établit avec un partage des droits sur le Château entre un assez grand nombre de tenanciers (ou ganerbes) impliquant une responsabilité collective sur l'entretien, la sécurité et la mise en état de défense du Château.

Parmi les ganerbes mentionnés, Frantz de Sickingen « le dernier chevalier de l'Empire Germanique » va jouer un rôle fondamental dans l'histoire du Château. Chef de file d'une ligue chevaleresque et pillard, il meurt le 7 mai 1523 en défendant son château de Landstuhl face aux princes coalisés qui avaient entrepris l'éradication et le démantèlement des châteaux d'Alsace. Le 11 mai 1523 le Château de Lutzelbourg est pris et incendié par les troupes conduites par le comte électeur pacifique Louis le Pacifique, le Landgrave de Hesse et l'électeur de Trèves.

L'architecte de Strasbourg Specklin a proposé en 1577 un projet, cependant le Comte Georges Jean de Veldenz endetté a vendu la seigneurie de Phalsbourg dont Lutzelbourg aux ducs de Lorraine (1583/1588).

Le 28 février 1661 il est cédé au Roi de France Louis XIV, Lutzelbourg devient français.

La famille des Comtes de Lutzelbourg comprend 2 branches, la française et la germanique. Le dernier descendant français meurt à Strasbourg en 1770. La branche germanique vit toujours près de Nuremberg.

Les ruines du Château furent déclarées « Bien National » au moment de la Révolution Française.

En 1840, Adolphe Germain, notaire à Phalsbourg achète le Château afin d'éviter que les matériaux ne soient vendus aux entreprises titulaires des travaux du chemin de fer.

 

1900, Le docteur Koeberlé, chirurgien éminent  « pionnier de la chirurgie abdominale » , achètele Château peu avant 1900. Il entreprit de le restaure après des fouilles archéologiques transcrites dans une monographie parue en 1909.

 

1930, Il fait l’objet d’un classement au titre des monuments historiques.

Depuis 1977 le Château est devenu propriété de la Commune de Lutzelbourg.