В 1590 г. замок серьезно пострадал во время нападения казаков Матюши Федоровича. Данный факт послужил поводом для строительства каменного замка.
К 1601 г. Ян Кароль Ходкевич начинает строительство каменной резиденции в г.Быхове, что и дало толчок к строительству каменного замково-дворцового комплекса.
К 1611 г. начато возведение бастионных укреплений вокруг города Быхова и стен замка зятем Яна Кароля Ходкевича Яном Станиславом Сапегой. В это время в замке уже существовала «столовая изба» — место для приема и размещения официальных делегаций.
Окончательно замок был достроен только к 1637 г. В строительстве замка принимали участие архитекторы, обучавшиеся в Центральной, Южной и Северной Европе.
В 1659 г. во время осад Быхова московскими войсками и украинскими казаками в ходе войны России с Речью Посполитой Быховский замок получил значительные разрушения. Так был взорван пороховой погреб в замке и была уничтожена северная замковая башня с частью северного замкового корпуса. По окончании боевых действий замковой комплекс был восстановлен без замковой северной башни, но с увеличенным жилым корпусом.
В годы войн шляхетских группировок (1696–1702 гг.) и Северной войны (1700–1721 гг.) Быхов также подвергся неоднократным осадам. Наиольшие разрушения замок получил во время осад русским войском в 1702 и 1707 гг.
С вхождением Быхова в состав Российской империи в 1772 г. роль замка как репрезентационного и оборонительного объекта прекратилась. В замке размещались солдатские казармы, тюрьма, армейские склады.
В 1941 г. на территории Быховского замка гитлеровцами было организовано еврейское гетто, позже — госпиталь.
В послевоенное время на территории замка размещалась школа младшего командного состава, склады, мебельная фабрика. Частный предпринмиатель, взявший в аренду в конце 2000-х гг. производственные помещения на территории замкового комплекса, не смог уберечь памятник от пожара.
В 2013 г. в рамках государственной программы «Культура Беларуси» в замке проведены работы по благоустройству территории, консервации замка и частичному восстановлению двух башен.
Открыты благотворительные счета.