La historia de Schönbrunn y sus edificios precedentes se remonta a la Edad Media. Desde principios del siglo XIV todo el complejo se conocía como “Katterburg”. En 1569, la finca pasó a manos de los Habsburgo a través del emperador Maximiliano II. Sin embargo, no fue hasta el siglo XVII cuando apareció por primera vez el nombre “Schönbrunn”, cuando, según la leyenda, el emperador Matías, que utilizaba la zona para la caza, descubrió en 1612 un manantial al que llamó “Schöner Brunnen” (“hermosa fuente”). 
Su sucesor, el emperador Fernando II, y su esposa Eleonora de Gonzaga también eligieron la finca como lugar para sus partidas de caza. Tras la muerte de Fernando en 1637, se convirtió en la residencia de su viuda, donde ella llevó una animada vida social, para la que necesitaba un marco arquitectónico prestigioso. Hizo construir un palacio de recreo, que fue acompañado del cambio de nombre de la finca  a “Schönbrunn”.

El palacio no se libró de la devastación causada por el segundo asedio de Viena por parte de los otomanos en 1683. El emperador Leopoldo I, propietario del palacio desde 1686, decidió dejar Schönbrunn a su hijo José, heredero al trono, y convertirlo en una nueva y prestigiosa residencia para él. En la primavera de 1700, el ala central del palacio quedó terminada y habitable. La ampliación de las alas laterales se paralizó debido a la Guerra de Sucesión española y las dificultades financieras asociadas, y las obras de construcción se paralizaron por completo tras la inesperada muerte de José en 1711. En 1728, el emperador Carlos VI se hizo cargo del inacabado palacio de la viuda de José y posteriormente se lo pasó a su hija María Teresa. Bajo su influencia personal y bajo la dirección del arquitecto Nikolaus Pacassi, el antiguo pabellón de caza finalmente se amplió hasta convertirlo en una gran residencia de verano.