1258 roku vila Golube została nadana biskupowi włocławskiemu Wolimirowi. Do końca XIII wieku znajdował się tu drewniany gród strzegący przeprawy przez Drwęcę, który w 1293 roku na drodze wymiany pomiędzy biskupstwem włocławskim a Zakonem znalazł się w granicach państwa zakonnego.
Zamek murowany rozpoczęto budować między latami 1304–1306. W latach 1329–1333 trzykrotnie (i bezskutecznie) próbował zdobyć Władysław Łokietek.
W latach 1409–1411 zebrała się tu część wojsk zakonnych idących na Grunwald. W 1410 roku zamek został zajęty przez rycerstwo polskie i przekazany przez króla Władysława Jagiełłę w zarząd rycerzowi Niemście ze Szczytnik. Jednak wkrótce zamek został zajęty przez wspomagające Krzyżaków oddziały Zakonu Kawalerów Mieczowych, co spotkało się kontrakcją oddziałów polskich, które jesienią 1410 roku pod wodzą starosty bydgoskiego Dobiesława Puchały herbu Wieniawa pobiły pod zamkiem w bitwie przeważające liczebnie wojska inflanckie. Po podpisaniu I pokoju toruńskiego w 1411 roku zamek zwrócono Krzyżakom.
Podczas wojny golubskiej w 1422 roku wojska polskie po ostrzale artyleryjskim z 14 dział rozpoczętym 20 sierpnia zdobyły miasto, a następnie 26 sierpnia zdobyto szturmem zamek; w trakcie szturmu śmierć poniósł komtur. W wyniku ostrzału artyleryjskiego wojsk Jagiełły zamek był poważnie uszkodzony. Po jego odzyskaniu przez Krzyżaków więziono w nim dwóch polskich jeńców, którzy jednak zbiegli z zamku. Zamek po zniszczeniach był odbudowywany jeszcze w latach 1433–1449.
Po wybuchu wojny trzynastoletniej w 1454 roku zamek opanowały działające w porozumieniu z Polską siły Związku Pruskiego, po czym król Kazimierz Jagiellończyk we wrześniu 1455 roku oddał go w dzierżawę swojemu dworzaninowi Grotowi z Ostrowa, a obsadził go wynajęty przez króla czeski najemnik Wilhelm Jenik z Mieczykowej, który otrzymał od króla starostwo w Golubiu. W 1456 roku zamek otrzymał za zasługi od króla Ulryk Czerwonka (Oldrzych Czerwonka). W dniu 19 września 1460 roku zamek obległy najemne wojska krzyżackie pod dowództwem Bernarda Szumborskiego, jednak polska załoga zamku, którą dowodził Andrzej Puszkarz, zdołała odeprzeć atak. Krzyżacy zajęli miasto Golub, ale zamku nie mogli zdobyć przez dwa lata. Po uwolnieniu z czeskiego więzienia, miasto odbił Czerwonka w październiku 1462 roku. Po zakończeniu wojny na podstawie II pokoju toruńskiego z 1466 roku włączono go do Królestwa Polskiego przeznaczając go na siedzibę starosty, którym został Ulryk Czerwonka. W 1511 roku na polecenie Zygmunta Starego zamek został wyremontowany.
W latach 1616–1623 przebudowany na polecenie siostry króla Zygmunta III Wazy królewny Anny Wazówny, która objęła starostwo golubskie – dodano wtedy m.in. późnorenesansowe attyki, budynek na przedbramiu, zmieniono kształt okien i dodano wieżyczki w narożach. Tutaj po raz pierwszy wyhodowano w Polsce tytoń, który sprowadzono z Turcji. W 1623 roku w Golubiu przebywał król Zygmunt III Waza. Zniszczony w 1655 roku w czasie wojen szwedzkich. Na początku XVIII wieku wyremontowano wnętrza. W czasie wojen napoleońskich w zamku mieścił się lazaret. W 1920 roku władze polskie urządziły w zamku muzeum. W 1937 roku wyremontowano dach i kilka pomieszczeń.
Po wojnie pierwsze prace zabezpieczające przeprowadzono w latach 1947–1953. Odbudowany i odrestaurowany w latach 1959–1966 oraz w trakcie kolejnych prac adaptacyjnych po roku 2006.
Turniej rycerski na golubskim zamku
W 1977 roku na zamku odbyła się jedna z pierwszych w Polsce rekonstrukcji historycznych – zainscenizowano tam turniej rycerski. Obecnie mieści się tu muzeum, hotel i restauracja. Od 2017 roku w okresie ferii zimowych i kolonii letnich w Zamku odbywają się tematyczne kolonie dla dzieci i młodzieży.
