Ursprünglich "Altenau" genannt, wurde das Schloß Mirabell 1606 im Auftrag Wolf Dietrichs für Salome Alt erbaut. Besonders sehenswert ist die Engelsstiege von Raphael Donner, die zum Marmorsaal, dem "schönsten Trauungssaal" Mitteleuropas führt. Mirabellgarten mit Statuengruppen nach Vorbildern aus der griechischen Mythologie. "Zwergelgarten", Barockmuseum, Naturtheater. Der Garten grenzt an das Kongresshaus und das Kurhaus.
Im Jahre 1606 ließ Fürsterzbischof Wolf Dietrich von Raitenau außerhalb der Stadtmauern für die Salzburger Bürgertochter Salome Alt ein Schloß errichten, das er "Altenau" nannte. Salome Alt war die Tochter des hochangesehenen Kaufsmanns und Ratsherrn Wilhelm Alt und die große Liebe des Fürsterzbischofs. Sie gebar ihm 15 Kinder, von denen 10 am Leben blieben. In der Politik hat Salome Alt keine Rolle gespielt.
Nach dem Tode Wolf Dietrichs - er wurde 1612 zu Abdankung gezwungen und bis zu seinem Tod auf der Festung gefangengehalten - wurde Schloß Altenau von seinem Nachfolger Markus Sittikus von Hohenems (1612 - 1619) in "Mirabell" umbenannt. Fürsterzbischof Paris Graf von Lodron (1619 - 1653) bezog durch seine Befestigunganlagen Schloß und Garten in das Stadtgebiet ein. Er hielt sich gerne im Schloß Mirabell auf, wo er auch am 15. Dezember 1653 verstarb.
Fürsterzbischof Franz Anton Fürst von Harrach ließ das Schloß von 1721 bis 1727 von dem bekannten Barockbaumeister Lukas von Hildebrandt großzügig umbauen und zu einer geschlossenen Anlage zusammenfassen. Der große Stadtbrand am 30. April 1818 beschädigte das Schloß schwer; unter anderem fielen auch die Fresken von Johann Michael Rottmayr und Gaetano Fanti den Flammen zum Opfer. Die große Marmortreppe, die ins Schloß führt, und der Marmorsaal blieben glücklicherweise unversehrt.
Peter de Nobile, Hofbaurat und Direktor der Architekturschule in Wien, verlieh dem Schloß seine heutige, eher nüchterne Gestalt. Details wie Fensterumrahmungen, Kapitelle und Stuckwerk erinnern an den Glanz vergangener Zeiten. Das Treppenhaus des Meisters Lukas von Hildebrandt zählt zu den größten Kostbarkeiten von Schloß Mirabell. Anmutige Putten zieren die vielgestaltige Marmor-Balustrade, die Skulpturen in den Nischen sind Meisterwerke des berühmten Georg Raphael Donner (1726) und gehören zu den schönsten Schöpfungen des europäischen Barock.
Der Marmorsaal, ehemaliger Festsaal des Fürsterzbischofs, in dem schon Vater Leopold Mozart und seine Kinder Wolfgang und Nannerl musiziert haben, gilt heute als einer der "schönsten Trauungssäle der Welt". Darüber hinaus dient der Marmorsaal als repräsentativer Rahmen für Tagungen, Ehrungen und stimmungsvolle Konzerte (Salzburger Schloßkonzerte).
Berühmte Persönlichkeiten hielten sich in Schloß Mirabell auf: Drei Jahre vor dem großen Brand am 1. Juli 1815, als Salzburg für kurze Zeit zu Bayern gehörte, wurde im Schloß Mirabell Prinz Otto von Bayern, späterer König von Griechenland, geboren.
Im Jahr darauf wurde Salzburg wieder "österreichisch" und Schloß Mirabell kam als Sommerresidenz in kaiserlichen Besitz. 12 Jahre lang, von 1851 bis 1863 bewohnte Erzbischof Kardinal Maximilian Josef von Tarn�czy das Schloß. Der legendäre Kapuzinerpater Joachim Haspinger, treuer Gefährte und Kampfgenosse des Tiroler Freiheitskämpfers Andreas Hofer, wohnte vom 4.9. 1854 bis 12.1.1858 als Gast seines Kaisers im Schloß Mirabell und ist auch dort gestorben; eine im Schloßhof angebrachte Gedenktafel erinnert an ihn.
Heute befinden sich im Schloß die Amtsräume des Salzburger Bürgermeisters und der Stadtverwaltung