Kaiser Karl V. soll der vollendeten Dreiflügelanlage den Namen »Ehrenburg« verliehen haben, da der Bau ohne Frondienste ausgeführt worden war. Nach einer Brandkatastrophe wurde das Schloss unter Herzog Albrecht ab 1690 zu einer barocken Residenzanlage ausgebaut. Aus dieser Zeit sind Räume mit üppigen Stuckaturen oberitalienischer Meister, die Hofkirche und vor allem der sogenannte Riesensaal erhalten. Seinen Namen verdankt dieser prächtige Festsaal 28 mächtigen Hermen, die als Pfeilerfiguren das umlaufende Gebälk tragen.

Herzog Ernst I. (reg. 1806 bis 1844) ließ Schloss Ehrenburg wenige Jahre nach seinem Regierungsantritt dem Zeitgeschmack gemäß umgestalten. So erhielt der Bau nach Plänen des Architekten Karl Friedrich Schinkel ab 1810 seine eindrucksvolle neugotische Fassade.

Für die Ausgestaltung der Appartements berief man den Franzosen André-Marie Renié-Grétry nach Coburg. Basierend auf seinen Entwürfen wurden diese zwischen 1816 und 1840 im Stil des französischen Empire erneuert und mit prunkvollen Möbeln, Uhren, Leuchtern und Tapisserien aus bedeutenden Pariser Manufakturen ausgestattet.

Von den weit reichenden dynastischen Verbindungen des Hauses Sachsen-Coburg und Gotha, das im 19. Jahrhundert durch geschickte Heiratspolitik zu europäischer Bedeutung aufstieg, zeugen zahlreiche Porträts in den Schlossräumen sowie nicht zuletzt das Schlafzimmer der Queen Victoria, die häufig zu Gast in Coburg war. Ebenfalls sehenswert sind zwei Bildergalerien mit Werken von Lucas Cranach d. Ä., holländischen und flämischen Künstlern des 16. und 17. Jahrhunderts sowie Landschaftsbildern der Romantik.