Komplex zámku stojí na malém návrší na místě gotické tvrze, zmíněné v pramenech již k roku 1363, v té době patřila patricijské rodině Rotlevů. Z této tvrze se nedochovaly viditelné stopy. Po roce 1590 si nová majitelka nechala postavit tvrz v renesančním slohu. Tyto části tvrze postavené do r. 1608 byly zapojeny do dnešního zámku. Z té doby jsou sklepy a přízemí jižního křídla a západní křídlo. Po roce 1651 byl zámek obnoven a v letech 1769-70 rokokově přestavěn podle projektu J. J. Prachnera. Zámek byl až do roku 1662 v držení šlechtických majitelů, kdy ho hrabě Nostic prodal Starému Městu, které ze zámku udělalo letní sídlo svých primátorů. Za sedmileté války byl zámek poškozen. Na jeho opravu přspěla i M. Terezie, která zde na cestách pobývala. Později zámek sloužil i jako lazaret, lidé sem utíkali před povodněmi. Areál Libeňského zámku tvoří čtyřkřídlá budova zámku kolem podélného nádvoří. Za severním křídlem je hospodářský dvůr uzavřený na východní a západní straně hospodářskými budovami a na severní straně ohradní zdí. Původní zámecká zahrada byla přeměněna na park.