Die Burg wurde während der zweiten Hälfte des 12. Jahrhunderts gebaut, als sich ein Zweig der Herren von Trostburg abspaltete und in einer Entfernung von lediglich einem halben Kilometer einen neuen Stammsitz errichtete. Diese erstmals 1241 erwähnten Herren von Liebegg waren ein Ministerialengeschlecht der Grafen von Habsburg-Laufenburg, später der Hauptlinie der Habsburger. Das erste Gebäude wurde in der zweiten Hälfte des 13. Jahrhunderts durch die «neue Burg» ersetzt.

Zur Herrschaft Liebegg gehörten das Dorf Gränichen, die Burg Schöftland mit der dazu gehörenden Herrschaft, das Niedergericht über Birrwil sowie der Kirchensatz in Schöftland und Birrwil. Von 1318 bis 1371 waren die Ritter von Glarus aus Zürich zur Hälfte an der Herrschaft beteiligt. Ab 1415 lag die Liebegg im Herrschaftsbereich der Stadt Bern.

Das Geschlecht der Liebegger starb im Jahr 1433 aus und ihr Besitz fiel durch Erbschaft an die Herren von Luternau. Diese waren ein altes Adelsgeschlecht aus Luthern bei Willisau und gehörten ab dem 16. Jahrhundert zu den einflussreichsten Familien der Stadt Bern. Im Jahr 1596 befand sich Augustin von Luternau in Geldnöten: Er verkaufte die Nutzungsrechte am Wald den Dorfbewohnern von Gränichen und das Schloss an die Stadt Brugg. Nur zwei Monate später kaufte er das Schloss aber wieder zurück.

Im Jahr 1602 erwarb die vornehme Familie Escher aus Zürich die Herrschaft Liebegg. 1616 folgten die aus Heidelberg stammenden Graviseth. Von 1668 bis 1709 war die Herrschaft im Besitz der nahe verwandten Herren von Landenberg und gelangte durch Tausch wieder an die Familie Graviseth. Durch die Heirat mit einer Graviseth-Tochter kam die Liebegg 1764 in den Besitz der einflussreichen Familie von Diesbach aus Bern.

Nach dem Einmarsch der Franzosen im März 1798 verloren die Diesbacher ihre Herrschaftsrechte und das Schloss war nur noch reiner Immobilienbesitz. Nachdem 1875 die Industriellenfamilie Hunziker aus Aarau das Schloss gekauft hatte, wurde es bis 1907 einer gründlichen Sanierung unterzogen. 1946 ging das Schloss in den Besitz des Kantons Aargau über und dient heute als Tagungs- und Kulturzentrum.