Im Jahr 1694 beauftragte Graf Thun den Wiener Barockarchitekten Johann Bernhard Fischer von Erlach mit dem Bau eines Jagdschlosses unweit des Areals von Schloss Schönbrunn. Vorerst hiess das Schloss nur „Thunhof“.  Um 1712 wurde das Gebäude von Lucas von Hildebrandt umgebaut, und in den darauf folgenden sieben Jahren wurden von Anton Ospel und Antonio Beduzzi weitere Umbauarbeiten vorgenommen. Es entstand eine barocke Schlossanlage mit einem weitläufigen Garten, in welchem später regelmässig die „illuminierten Sommernachtsfeste“ der Gesellschaft Schönbrunns stattfanden.

Nachdem Kaiserin Maria Theresia den „Thunhof“ gekauft hatte, liess sie das bisherige Schloss vom kaiserlichen Hofarchitekten Nicolo Pacassi um zwei Seitentrakte und eine Kapelle erweitern. Im Verlauf der folgenden Jahre arbeiteten mehrere namhafte Stukkateure und Maler am Schloss. Kaiser Josef II. verbrachte in seinen letzten Lebensjahren viel Zeit in Schloss Hetzendorf, und Kaiserin Zita lebte hier mit ihrer Familie ab 1912 für einige Zeit. Heute ist in Schloss Hetzendorf die Modeschule der Stadt Wien untergebracht. Der einstige Barockgarten ist in einen englischen Garten umgestaltet worden und nicht mehr so gross wie er ursprünglich war.
Besonders wertvoll sind die Prunkräume in der ersten Etage, wovon in erster Linie der grosse Saal und das Chinesische Kabinett zu nennen sind, welche von Antonio Beduzzi und Carlo Carlone gestaltet worden sind. Das Kabinett war Mitte des 18. Jrh. Teil der Privaträume Maria Theresias und ist mit Schnitzwerken aus Speckstein und Rosenholzvertäfelungen höchst wertvoll und sorgfältig ausgestattet.
 

Schloss mit Garten aus der Vogelperspektive