Zámek Duchcov se může pochlubit osmisetletou historií s bohatým stavebně-historickým vývojem, jenž zrcadlil vkus a potřeby bývalých šlechtických majitelů.
Nejvýraznější stopu zanechal na zámku starobylý rod Valdštejnů, který získal panství po Lobkovicích v roce 1642 a držel jej až do roku 1921. Právě s Valdštejny je spojen největší rozkvět duchcovského panství a zámku, který získává svou nynější podobu v podobě trojkřídlého reprezentativního sídla s čestným dvorem, nádvořím, zámeckým kostelem, zahradou, konírnou a hospodářskými budovami.
Zámek, tak jak jej známe dnes, dal v letech 1675–1685 vystavět Jan Bedřich z Valdštejna podle plánů architekta Jeana Baptiste Matheye (1630–1696) na místě staršího renesančního lobkovického sídla. Roku 1707 byl barokní zámek rozšířen o dvě boční křídla. Při stavební činnosti podle projektů Matheye vzniklo vnější zámecké nádvoří, navazující na čestný dvůr. Oba prostory byly odděleny ozdobným plotem, architektonicky členěnými pilíři se dvěma vázami a čtyřmi sochami z Braunovy dílny. Dvě představují zápasícího Herkula, další bohyni Minervu a boha Marta.
V roce 1722 byl slavnostně vysvěcen zámecký kostel Zvěstování Panny Marie, jehož výstavbu původně započal Arnošt Josef z Valdštejna podle plánů italského architekta Marca Antonia Canevale (1652–1711). Na výzdobě kostela, krčkem propojeného s jižním křídlem zámku, se podíleli špičkoví umělci tehdejší doby - sochař Matyáš Bernard Braun (1684–1738) a malíř Václav Vavřinec Reiner (1689–1743), působící spolu s architektem Františkem Maxmiliánem Kaňkou (1674–1766) ve službách Jana Josefa z Valdštejna.
Rozšířením areálu v roce 1731 po úpravě terénu a zajištění opěrnými zdmi byly vytvořeny podmínky k založení tzv. Knížecí zahrady před severním křídlem zámku. V letech 1967–1968 byla barokně rekonstruována. V nižší části je květinový parter, při opěrných zdech byly vysazeny popínavé růže. Lomená osa zahrady vychází z bočního vstupu a končí Braunovou plastikou bohyně Niké stojící na zeměkouli. Výškový rozdíl vyrovnává dvouramenné schodiště s drobnou kašnou s maskaronem. Dolní rozšířenou část oddělují od přírodního parku okrasné jabloně.
