Das derzeit restaurierte Nagoya-Schloss wurde 1609 erbaut. An der Stelle, an der die Burg Nagoya errichtet wurde, befand sich jedoch seit der Muromachi-Zeit eine Burg namens Nagono Castle, die als Vorgängerin der Burg Nagoya gilt. Obwohl nicht sicher ist, wann die Burg erbaut wurde, heißt es, dass sie Mitte des 16. Jahrhunderts von Imagawa Ujichika, dem Vater von Yoshimoto Imagawa, erbaut wurde. Danach wurde ein Mann namens Ujitoyo Imagawa der Herr der Burg Nagoya, wurde jedoch 1532 aufgrund eines Plans von Oda Nobuhide, dem Vater von Oda Nobunaga, aus der Burg vertrieben. Danach ging die Burg in die Hände von Nobuhide Oda über und wurde zum Stützpunkt des Oda-Clans. Es gibt auch eine Passage, die besagt, dass Oda Nobunaga in dieser Nagono-Burg geboren wurde. Nobuhide Oda machte den jungen Nobunaga zum Herrn der Burg Nagono, und er selbst baute 1534 die Burg Furuto und zog dorthin.
Oda Nobunaga, der 1555 die Nachfolge seines Vaters Nobuhide antrat, zerstörte seine Familie Oda Nobutomo und verlegte seinen Stützpunkt auf die Burg Kiyosu. Die Burg Nagono soll von Nobunagas Onkel Nobumitsu Oda und Nobunagas oberstem Vasallen Hidesada Hayashi besucht worden sein, wurde aber schließlich aufgegeben.
Im Jahr 1609 ordnete Tokugawa Ieyasu die Verlegung der Hauptstadt von Kiyosu nach Nagoya an und ordnete gleichzeitig den Bau der Burg Nagoya als Residenz für seinen neunten Sohn, Yoshinao Tokugawa, an. Dieser Tokugawa Yoshinao wurde der Gründer der Familie Owari Tokugawa, einer der drei Tokugawa-Familien oder der Owari-Domäne.
Fünf Personen, darunter Tadayuki Takigawa und Masazane Sakuma, wurden als Baurichter ernannt, um das Land zu ebnen und Steinmauern vor dem Bau der Burg zu errichten. Es wird berichtet, dass die Steinmauer des Burgturms von Kiyomasa Kato gebaut wurde, der als Bauassistent arbeitete. Darüber hinaus werden Hirotaka Terasawa, Tadaoki Hosokawa, Takamasa Mori, Masatoshi Ikoma und Nagamasa Kuroda zu stellvertretenden Projektmanagern ernannt. Sie schnitzten ihre Familienwappen und Namen in die Steine, die für Steinmauern verwendet wurden, und verwalteten diese Edelsteine. Auch heute noch gibt es viele geschnitzte Steine auf den Steinmauern der Burg Nagoya.
Nachdem der Bau der Steinmauer in nur vier Monaten abgeschlossen war, wurden neun Personen, darunter Nagayasu Okubo und Seiichi Kobori, zum Sakakubugyo ernannt und mit dem Bau begonnen. Masakiyo Nakai, der auch die Burg Nijo baute, fungierte als leitender Zimmermann. Der Bau der Burg begann im Juni 1611, der Burgturm soll bereits am 21. November fertiggestellt worden sein.
Ab 1612, ein Jahr nach der Fertigstellung des Burgturms, begann das „Kiyosu-koshi“, bei dem Schreine, Tempel und sogar der kleine Burgturm der Burg Kiyosu von Kiyosu nach Nagoya verlegt wurden. Im Jahr 1616 zog Tokugawa Yoshinao um zur Burg Nagoya und der Umzug von Nagoya war abgeschlossen. Danach diente die Burg Nagoya den Shogunen als Rast- und Übernachtungsort auf dem Weg nach Kyoto.
In der Meiji-Zeit endete die Rolle der Burg Nagoya als Residenz des Feudalherrn. Dann fiel es unter die Zuständigkeit der Armee und drohte abgerissen zu werden. Da es sich jedoch um eine der berühmtesten Burgen des Landes handelte, gab es Widerstand gegen ihren Abriss, und nach vielen Wendungen wurde beschlossen, sie dauerhaft zu erhalten. Im Jahr 1893 (Meiji 26) wurde die Burg Nagoya zur kaiserlichen Villa Nagoya unter der Gerichtsbarkeit der kaiserlichen Haushaltsbehörde. Als es jedoch der Gerichtsbarkeit der Armee unterstand, wurden viele Gebäude, darunter der Ninomaru-Palast, abgerissen, um Platz für militärische Einrichtungen zu schaffen. Darüber hinaus stürzten aufgrund des Nobi-Erdbebens im Jahr 1891 (Meiji 24) die Tore Honmaru Tamon Yagura und Nishinomaru Enokidamon ein, und auch einige der Steinmauern stürzten ein. Danach wurden das Enoki-Tor und die Steinmauer repariert, der Honmaru Tamon Yagura jedoch entfernt.
Nachdem die Burg Nagoya zur kaiserlichen Villa von Nagoya umgebaut wurde, diente sie als Unterkunft für die kaiserliche Familie, darunter auch für Seine Majestät den Kaiser. Darüber hinaus wird das Hasuike-Tor der ehemaligen Edo-Burg verlegt, um das Honmaru Tamon Yagura zu ersetzen. Im Jahr 1923 reparierte die Imperial Household Agency den südwestlichen Eckturm, der beim Nobi-Erdbeben eingestürzt war. Daher ist das Chrysanthemenemblem in die Kacheln dieses Turms eingraviert.
Das Symbol der Burg Nagoya, der goldene Shachi, wurde der Imperial Household Agency im Jahr 1870 von Yoshikatsu Tokugawa, dem 14. Herrn der Owari-Domäne und dem ersten Gouverneur der Nagoya-Domäne, überreicht und auf der Weltausstellung und der Weltausstellung ausgestellt in Wien.
Infolgedessen erfreuten sich die Burg Nagoya und Kin no Shachi plötzlich weltweiter Beliebtheit. Danach wurde der Shachi 1879 in den Burgturm der Burg Nagoya zurückgebracht.
Im Jahr 1930 wurde die Burg Nagoya von der Imperial Household Agency der Stadt Nagoya überlassen. Später wurden gemäß dem 1929 erlassenen National Treasure Preservation Law 24 Gebäude auf dem Gelände, darunter der Burgturm und der Honmaru-Palast, als erste Burgen zu ehemaligen Nationalschätzen erklärt. Die Burg Nagoya wurde 1931 der Öffentlichkeit zugänglich gemacht und wurde zum Symbol von Nagoya, sowohl im Namen als auch in der Realität.
Während des Pazifikkrieges wurden jedoch der Burgturm der Burg Nagoya und der Honmaru-Palast 1945 durch Luftangriffe im nördlichen Teil der Stadt Nagoya zerstört. Nur sechs Gebäude überlebten den Brand: der südöstliche Eckturm, der südwestliche Eckturm, Honmaru Omote Ninomon, Ninomaru Higashi Ninomon, Ninomaru Ote Ninomon und der nordwestliche Eckturm von Ofukai Maru.
Im Jahr 1946 wurden nur die verbliebenen Teile der Burg wieder für die Öffentlichkeit zugänglich gemacht, doch die Rufe nach einem Wiederaufbau der Burg Nagoya wurden immer lauter und die Arbeiten zum Wiederaufbau des Burgturms begannen 1957. Es wurde 1959 fertiggestellt. Dies ist der aktuelle Turm der Burg Nagoya.
Außerdem begann ab 2009 die Restaurierung des Honmaru-Palastes auf der Grundlage der verbleibenden Fotos. Der Honmaru-Palast wurde in den Jahren 2013 und 2016 schrittweise für die Öffentlichkeit zugänglich gemacht und wurde 2018 vollständig für die Öffentlichkeit zugänglich gemacht.
Derzeit wird an der Restaurierung des Burgturms von damals (hölzerne Restaurierung) gearbeitet.