1190 liess Herzog Berchtold V. von Zähringen die Burganlage mit Wohngebäude und Ringmauer bis auf Höhe des Rittersaals an der Stelle der ritterlichen Burg errichten. Der als Wohngebäude ungeeignete Donjon diente lediglich repräsentativen Zwecken; er beherbergt nur einen Raum, den «Rittersaal».
1218 ging das Schloss an die Kyburger über; es folgte die Erweiterung um das heutige obere Geschoss. Der Dachstock (1430–36) stammt aus bernischer Zeit. Seit dem 17. Jahrhundert gibt es ein Gefängnis im Dach des Donjons. 1886 errichtete der Kanton an der Burgmauer das neue Regionalgefängnis. 1888 wurde im Donjon das historische Museum eröffnet, in dessen Glasgemäldesammlung sich heute rund 150 Scheiben befinden, darunter zahlreiche Schliffscheiben.
Nach 800 Jahren in öffentlichem Besitz verkaufte die Stadt Thun 2010 – mit Ausnahme des Donjons – die Liegenschaften des ehemaligen Burgareals im Baurecht. Mitte 2014 eröffnete ein Konferenz- und Ausbildungszentrum mit Hotel und Restaurant.