Seit der Antike scheint die zunächst „Narren-“ und später „Arenenberg“ genannte Erhebung am südlichen Ufer des Untersees besiedelt gewesen zu sein. Schriftliche Nachweise über eine Burg finden sich erstmals um das Jahr 1350. Diese gehörte damals einer der einflussreichsten Konstanzer Patrizierfamilien. Ein Zustand, der sich mit kurzen Unterbrechungen fortsetzte. Zwischen 1500 und 1530 war das Schloss dem Kloster Buxheim bei Memmingen zu Eigen, der größten und bedeutendsten Kartause im Heiligen Römischen Reich. Die dortigen Mönche schätzten den Arenenberg und seinen Wein derart, dass sie eine spezielle Schrift darüber verfassten und wahrscheinlich auch begannen, im Bereich des heutigen Parks ein kleines Kloster zu errichten. Aufgrund wirtschaftlicher Schwierigkeiten veräußerten sie den Landsitz wieder an Adlige aus der Region, die ihn weiter vergrößerten. Sebastian Gaisberger schließlich, der letzte reformierte Bürgermeister von Konstanz, ließ sich sogar ein „Lustschloss“ errichten, was auch auf das Vorhandensein eines standesgemäßen Gartens hindeutet. Es führt zu weit, alle Besitzer der Anlage namentlich zu nennen, der Arenenberg zählte aber sicher bis ins 18. Jahrhundert zu den begehrtesten Landsitzen am Bodensee.
1816 lernte Hortense de Beauharnais, die Stieftochter Napoleons I. und seine Erbin, das entzückende Fleckchen Erde kennen. Sofort begann sie mit Planungsarbeiten und kaufte das Schloss im Februar 1817. Die nun folgenden Umbaumaßnahmen dauerten ca. zwei Jahre. Anstelle der mittelalterlichfrühneuzeitlichen Schlossanlage entstand eine Insel französischer Kultur in dem ansonsten eher provinziellen Bodenseegebiet. Eine ca. 12 ha große Parkanlage mit verschiedenen Installationen wie Eremitage, Fontänen, Wasserfällen, Nymphäum, steilen Gebirgspfaden, Aussichtspunkten etc. umgab das eigentliche Schloss. Dieses bestand nicht nur aus dem zentral gelegenen Wohnhaus der ehemaligen Königin von Holland, sondern aus einer ganzen Reihe anderer Teile, die in einer „Dependance“ genannten dreiflügeligen Anlage südlich davon untergebracht waren: Theater, Gärtnerei und Gewächshäuser, Küche und Verwaltung, Stallungen, die Unterkünfte für die einfache Dienerschaft und schließlich die Repräsentations-, Schlaf- und Wohnräume des Prinzen Louis Napoléon, der als Kaiser Napoleon III. in die Geschichte eingehen sollte. Verschiedentlich wurde umgebaut und erweitert, ein vorläufig letztes Mal um 1834.
1838, ein Jahr nach dem Tod seiner Mutter Hortense, musste der Prinz das Bodenseegebiet verlassen und seinen Besitz 1843 an einen Herrn Keller aus Sachsen verkaufen. Zwölf Jahre später gelang es dem mittlerweile zum Kaiser Avancierten, sein Elternhaus wieder zu erwerben. Damit begannen 1855 umfangreiche Renovierungsarbeiten, die zum Ziel hatten, den ursprünglichen Zustand wiederherzustellen. Diese Tätigkeiten dauerten ca. 36 Monate. Erst 1865 scheinen aber der Kaiser und seine Familie zu Besuch gekommen zu sein. Der deutsch-französische Krieg von 1870/71 und der damit verbundene „Commune-Aufstand“ in Paris ließ auch Schloss Arenenberg wieder in den Blickpunkt des Interesses rücken. Kaiserin Eugénie floh mit ihrem Sohn nach Großbritannien, während Napoleon III. nach der Schlacht von Sedan in Kassel ein erstes Exil erhielt (Frankreich war wieder zu einer Republik geworden). Der Kaiser plante sich erneut auf dem Arenenberg niederzulassen; aus nicht näher bekannten Umständen entschied er sich aber doch zu Frau und Sohn nach England zu gehen. Dort verstarb er am 9. Januar 1873.
Seine Familie nutzte das Schloss am Untersee nun als eine Art Sommerresidenz. Eugénie ließ auf der bestehenden Terrasse drei Zimmer für ihren eigenen Gebrauch bauen und schuf die wunderschönen Panoramaerker der beiden „Seesalons“.Dabei achtete sie peinlich darauf, den vorgegebenen Biedermeier- bzw. Empire-Stil nicht zu verändern, sondern ihn auf die neuen Zimmer auszudehnen. Nach dem Tod des Kronprinzen, ihres einzigen Kindes, auf den sich gerade auch in Frankreich große Hoffnungen gerichtet hatten, verlor die Kaiserin allerdings das Interesse an der Liegenschaft. Schloss Arenenberg verwahrloste zusehends. 1905 beschloss die Monarchin, das gesamte Gut an den Kanton Thurgau zu verschenken. Bevor dies erfolgte, ordnete sie allerdings an, die für sie wertvollsten Gegenstände daraus zu entfernen. Der Tochter ihres vertrauten Intendanten blieb es überlassen, die Räume anschließend nach eigenen Vorstellungen neu einzurichten. Im Mai 1906 wurde der Besitzwechsel vollzogen. Auf ausdrücklichen Wunsch Eugénies sollte ein Museum eingerichtet und eine öffentliche Nutzung sichergestellt werden. Seither bestehen das „Napoleonmuseum“ und das Berufs und Bildungszentrum im Schloss Arenenberg.
Der Kanton Thurgau renovierte die heruntergekommenen Gebäude nach dem Geschmack der Zeit bzw. nach praktischen Gesichtspunkten, sodass es hauptsächlich außerhalb des Museums immer wieder zu einschneidenden Veränderungen kam. Seit einigen Jahren versuchen die beteiligten kantonalen Behörden unter der Federführung des Hochbauamtes und mit Hilfe intensiver wissenschaftlicher Arbeit des Napoleonmuseums bzw. des Amtes für Denkmalpflege nun den tatsächlichen „kaiserlichen“ Zustand des Jahres 1906 zu rekonstruieren. Ein Vorhaben, das Dank der Sichtung umfangreichen Quellenmaterials weitgehend erfolgreich ist. Ab 2009 erfolgen weitere Umbaumaßnahmen.



