Malgré les destructions de la Seconde Guerre mondiale, le château de Charlottenburg permet de découvrir la culture de cour des Hohenzollern du XVIIe au début du XXe siècle. Le bâtiment d'origine des futurs château et jardin était le château de Lietzenburg, construit de 1695 à 1699 comme petit château de plaisance pour la princesse électrice Sophie Charlotte de Brandebourg d'après les plans d'Arnold Nering.

Le jardin était le premier aménagement baroque de style français d'Allemagne. Après le couronnement royal de Frédéric Ier en 1701, d'importants travaux de transformation et d'extension ont été entrepris. Aujourd'hui, les pièces baroques comme le cabinet de porcelaine ou la chapelle peuvent être visitées en grande partie dans leur forme d'origine.

Le château a connu un agrandissement important après l'accession au trône de Frédéric le Grand. En 1740, la construction de la Nouvelle Aile et de ses salles de réception représentatives, la Galerie dorée et la Salle blanche, ainsi que des appartements royaux, débuta d'après les plans de Georg Wenzeslaus von Knobelsdorff. Les peintures d'Antoine Watteau comptent parmi les œuvres d'art les plus importantes du château.

Frédéric Guillaume II ainsi que Frédéric Guillaume III et son épouse Luise utilisaient également le château de Charlottenburg comme résidence d'été. En 1810, Karl Friedrich Schinkel a conçu une nouvelle chambre à coucher pour la reine. De l'époque de Frédéric Guillaume IV, la salle de la bibliothèque a été conservée avec son aménagement d'origine.

Dans le jardin du château se trouvent le Nouveau Pavillon, le Belvédère et le mausolée avec la tombe de la reine Luise.