Das zwischen 1585 und 1590 als Nebenresidenz der hessischen Landgrafen erbaute Schloss gilt als ein einzigartiges Juwel unter den Renaissance-Schlössern Deutschlands.

Schloss Wilhelmsburg ist ein Juwel unter den Renaissance-Schlössern. Landgraf Wilhelm IV. zu Hessen-Kassel ließ auf dem südwestlichen Ausläufer der Queste sein „neues Schloss“ in Schmalkalden errichten. Mit der Weihe der Schlosskirche am 23. Mai 1590 wurde Schloss Wilhelmsburg zur Nutzung übergeben. Aus der Zeit ab 1590 sind bemerkenswerte Räume im Schloss erhalten. Die Schlosskapelle schließt eng an das Vorbild der Torgauer Schlosskirche an. In Schmalkalden wurde erstmals Altar, Kanzel und Orgel in einer Achse übereinander angeordnet. Von besonderer Bedeutung ist der Festsaal, Riesensaal genannt. Er gehört zu den repräsentativsten und größten Festsälen des ausgehenden 16. Jh.s in Deutschland.  Die lichtdurchflutete Schlosskirche aus dem ausgehenden 16. Jh. gehört zu den beeindruckendsten evangelischen Kirchenbauten dieser Zeit. Sie entspricht in hervorragender Weise den Ansprüchen an einen evangelischen Kirchenbau. In idealer Weise sind Tischaltar, Kanzel und die kleine höchst feine „hölzerne“ Orgel vertikal übereinander angeordnet.

Die Renaissance-Orgel zählt heute zu den bedeutendsten noch spielbaren Orgeln Europas. Daniel Meyer, berühmter „Orgelmacher“ aus Göttingen, schuf sein Instrument im Auftrag Landgraf Wilhelm IV. von Hessen-Kassel von 1587 bis 1589 speziell für die Kapelle der Wilhelmsburg. 252 hölzerne Orgelpfeifen, ein Manual (kein Pedal), 6 Register, bestehend aus Lippen- und Zungenpfeifen geben der Orgel ihre außergewöhnliche Klangfarbe zwischen südländischen weichen und im Norden üblichen herberen Klängen. Seit 1976 veranstaltet das Museum die Internationale Konzertreihe mit der Renaissance-Orgel in der Schlosskirche. Heute in unserer schnelllebigen Zeit ermöglichen die Konzerte, dem ursprünglichen einzigartigen Klang dieser Königin der Instrumente nachzuspüren und den Raumeindruck der Schlosskirche mit allen seinen Façetten zu genießen.

Die Außenanlagen wurden unter der Regentschaft von Landgraf Moritz geschaffen:  der Kaninchengarten um 1600, das Backhaus 1609, das Brauhaus 1620, der Gefängnisturm um 1590, die Schlossgartenanlage um 1600, die Pfalz 1610, Marstall bzw. Renthof ca. 1400 (Umbau 1618), die Kanzlei 1604 und das Torwächterhaus 1600. Diese fast vollständig erhaltenen Anlagen runden den imposanten Gesamteindruck des Schlosses Wilhelmsburg ab.