Le château de Nagoya, actuellement restauré, a été construit en 1609. Cependant, à l'endroit où le château de Nagoya est construit, il existe un château appelé château de Nagono depuis la période Muromachi, considéré comme le prédécesseur du château de Nagoya. Bien que la date de construction du château ne soit pas certaine, on dit qu'il a été construit par Imagawa Ujichika, le père de Yoshimoto Imagawa, au milieu du XVIe siècle. Après cela, un homme nommé Ujitoyo Imagawa devint seigneur du château de Nagoya, mais il fut forcé de quitter le château en 1532 en raison d'un plan d'Oda Nobuhide, le père d'Oda Nobunaga. Après cela, le château passa entre les mains de Nobuhide Oda et devint la base du clan Oda. Il y a aussi un passage qui dit qu'Oda Nobunaga est née dans ce château de Nagono. Nobuhide Oda fit du jeune Nobunaga le seigneur du château de Nagono, et il construisit lui-même le château de Furuto en 1534 et s'y installa.
Oda Nobunaga, qui succéda à son père Nobuhide en 1555, détruisit sa famille, Oda Nobutomo, et déplaça sa base au château de Kiyosu. Le château de Nagono aurait été visité par l'oncle de Nobunaga, Nobumitsu Oda, et le principal vassal de Nobunaga, Hidesada Hayashi, mais il fut finalement abandonné.
En 1609, Tokugawa Ieyasu ordonna le déplacement de la capitale de Kiyosu à Nagoya, et ordonna en même temps la construction du château de Nagoya comme résidence pour son neuvième fils, Yoshinao Tokugawa. Ce Tokugawa Yoshinao devint le fondateur de la famille Owari Tokugawa, l'une des trois familles Tokugawa, ou du domaine Owari.
Cinq personnes, dont Tadayuki Takigawa et Masazane Sakuma, ont été nommées magistrats de la construction pour niveler le terrain et construire des murs en pierre avant la construction du château. Il est rapporté que le mur de pierre de la tour du château a été construit par Kiyomasa Kato, qui travaillait comme assistant de construction. De plus, Hirotaka Terasawa, Tadaoki Hosokawa, Takamasa Mori, Masatoshi Ikoma et Nagamasa Kuroda sont également nommés chefs de projet adjoints. Ils gravaient leurs armoiries et leurs noms familiaux sur les pierres utilisées pour les murs en pierre et géraient ces pierres précieuses. Même aujourd'hui, il y a encore de nombreuses pierres sculptées sur les murs de pierre du château de Nagoya.
Après que la construction du mur de pierre ait été achevée en seulement quatre mois, neuf personnes, dont Nagayasu Okubo et Seiichi Kobori, ont été nommées Sakakubugyo et la construction a commencé. Masakiyo Nakai, qui a également construit le château de Nijo, était le charpentier en chef. La construction du château a commencé en juin 1611 et on dit que la tour du château a été achevée le 21 novembre.
À partir de 1612, l'année après l'achèvement de la tour du château, commença le « Kiyosu-koshi », au cours duquel les sanctuaires, les temples et même la petite tour du château de Kiyosu furent déplacés de Kiyosu à Nagoya. En 1616, Tokugawa Yoshinao déménagea au château de Nagoya, et le déménagement de Nagoya a été achevé. Après cela, le château de Nagoya est devenu un lieu où les shoguns s'arrêtaient et passaient la nuit en route vers Kyoto.
À l'époque Meiji, le château de Nagoya a mis fin à son rôle de résidence du seigneur féodal. Elle passa alors sous la juridiction de l'Armée et risqua d'être démolie. Cependant, comme il s’agit de l’un des châteaux les plus célèbres du pays, sa démolition s’est heurtée à une opposition et, après bien des rebondissements, il a été décidé qu’il serait définitivement préservé. En 1893 (26 Meiji), le château de Nagoya devient la villa impériale de Nagoya sous la juridiction de l'Agence de la Maison Impériale. Cependant, lorsqu'il était sous la juridiction de l'armée, de nombreux bâtiments, dont le palais Ninomaru, furent démolis pour faire place à des installations militaires. De plus, en raison du tremblement de terre de Nobi survenu en 1891 (Meiji 24), les portes Honmaru Tamon Yagura et Nishinomaru Enokidamon se sont effondrées, ainsi que certains murs de pierre. Par la suite, la porte Enoki et le mur de pierre ont été réparés, mais le Honmaru Tamon Yagura a été retiré.
Après être devenu la Villa Impériale de Nagoya, le Château de Nagoya est devenu un lieu d'hébergement pour la famille impériale, dont Sa Majesté l'Empereur. De plus, la porte Hasuike de l'ancien château d'Edo sera déplacée pour remplacer le Honmaru Tamon Yagura. En 1923, l'Agence de la Maison Impériale répara la tourelle d'angle sud-ouest qui s'était effondrée lors du tremblement de terre de Nobi. C'est pourquoi l'emblème du chrysanthème est gravé sur les tuiles de cette tourelle.
Le symbole du château de Nagoya, le shachi doré, a été présenté à l'Agence de la Maison Impériale en 1870 par Yoshikatsu Tokugawa, 14e seigneur du domaine d'Owari et premier gouverneur du domaine de Nagoya. Il a été exposé à l'Exposition universelle et à l'Exposition universelle. à Vienne.
En conséquence, la popularité du château de Nagoya et de Kin no Shachi est soudainement devenue mondiale. Après cela, le shachi fut restitué à la tour du château de Nagoya en 1879.
En 1930, le château de Nagoya fut concédé à la ville de Nagoya par l'Agence de la Maison Impériale. Plus tard, conformément à la loi sur la préservation des trésors nationaux promulguée en 1929, 24 bâtiments situés dans le parc du château, dont la tour du château et le palais Honmaru, ont été désignés comme anciens trésors nationaux. Le château de Nagoya a été ouvert au public en 1931 et est devenu un symbole de Nagoya, tant dans son nom que dans sa réalité.
Cependant, pendant la guerre du Pacifique, la tour du château de Nagoya et le palais Honmaru ont été détruits par des raids aériens en 1945 dans la partie nord de la ville de Nagoya. Seuls six bâtiments ont survécu à l'incendie : la tourelle du coin sud-est, la tourelle du coin sud-ouest, Honmaru Omote Ninomon, Ninomaru Higashi Ninomon, Ninomaru Ote Ninomon et la tourelle du coin nord-ouest d'Ofukai Maru.
En 1946, seules les parties restantes du château furent rouvertes au public, mais les appels à la reconstruction du château de Nagoya se multiplièrent et les travaux de reconstruction de la tour du château commencèrent en 1957. Il a été achevé en 1959. Il s'agit de la tour actuelle du château de Nagoya.
En outre, à partir de 2009, la restauration du palais Honmaru a commencé sur la base des photographies restantes. Le palais Honmaru a été ouvert au public par étapes en 2013 et 2016, et a été entièrement ouvert au public en 2018.
Actuellement, la tour du château d'antan (restauration en bois) est en cours.