Zámek ve Velkých Losinách postavil významný moravský rod pánů ze Žerotína. Pozdně renesanční stavba ze závěru 16. století nahradila zchátralou tvrz. Venkovní fasády zdobí psaníčkové sgrafito, ale bosované oblouky arkád na nádvoří již předznamenávají nastupující baroko.
Právě v době nastupujícího baroku byl zámek honosně vybaven a bez úhony přežil třicetiletou válku. Díky tomu mohou návštěvníci spatřit ojediněle zachovalé interiéry zdobené výjimečnou kolekcí gobelínů a kožených tapet. Dále za zmínku stojí například nejstarší dvousedadlová nosítka na světě, nebo zámecká knihovna. Jelikož zámek dodnes nepodlehl elektrifikaci, probíhají tu v létě, především u dětí oblíbené, večerní prohlídky s baterkou. Velmi příjemná je také procházka zámeckým parkem, kde jsou prezentovány vzácné druhy dřevin.
Losinský zámek, respektive losinské panství, je spojeno s takzvanými čarodějnickými procesy, které zde probíhaly v letech 1678–1692. Za oběť inkvizičního tribunálu zde padlo 56 nešťastníků.

V roce 1802 prodal Ludvík Anton zadlužené panství poručníkům Karla Lichtenštejna z moravskokrumlovské rodové sekundogenitury. Liechtensteinové nejprve přikročili k rozsáhlé rekonstrukci zámecké zahrady. Došlo ke zrušení barokní zahrady a na jejím místě v průběhu 19. století vyrostl stávající anglický krajinářský park. Interiéry tzv. "vysokého zámku" byly upraveny minimálně. Stavebními úpravami prošlo pouze přízemí zámku za účelem zřízení provozních prostor. Naopak velké pozornosti se těšil tzv. "nízký zámek". Před polovinou 19. století bylo opraveno a vybaveno dnešní empírové křídlo. Následovaly další prostory, zařízené ve stylu druhého rokoka.
Veškeré tyto úpravy se soustředily na proměnu starého zámku v romantické letní sídlo. Tyto snahy o postupné zvelebení zámku mohou návštěvníci spatřit na prohlídkové trase "Lichtenštejni na Losinách".

Od roku 1945 je zámek majetkem státu. Prvním kastelánem se stal Josef Helekal. Období konce 40. a zejména pak průběh 50. let předznamenaly dnešní podobu zámeckého areálu i rozsah mobiliáře. Postupně byly na Velké Losiny svezeny mobiliáře z okolních zámků. Velmi významnou osobností byl zámecký zahradník Šín, který propagoval pěstování rododendronů a mnohé exempláře v zámeckém parku pochází z jeho výsadby.
Velmi významné bylo rozmezí let 1964-1966, kdy proběhla generální rekonstrukce arkád vysokého zámku.
Nesmazatelně se do historie zámku vepsal rok 1969, kdy zde byl natočen film podle stejnojmenné knihy "Kladivo na čarodějnice". V roce 1995 byl zámek prohlášen za národní kulturní památku.