Největší stavební rozmach spadá do poslední čtvrtiny 16. století. Tehdy se zámek velmi podstatně rozrostl prakticky do dnešní podoby. Na tzv. "starý zámek" navázala výstavba souběžných křídel, jižního a severního, která jsou uprostřed propojena příčným západním křídlem s arkádami a dále pokračují nižšími hospodářskými budovami. Pod nimi se nachází zelinářská zahrada obehnaná ohradní zdí s 2 nárožními věžičkami a altánem. K jihu byl zámek rozšířen o rozlehlé nádvoří s přízemními arkádovými ochozy a čtyřpatrovou hranolovou věží, jejíž brána tvořila hlavní vstup. S arkádovým nádvořím sousedí původně okrasná zahrada s ohradní zdí a válcovou nárožní věžkou. Vrcholné a pozdní fázi renesanční výstavby je také přičítán vznik rozlehlého hospodářského dvora a správní budovy v jižním předzámčí. Období baroka nepoznamenalo nijak výrazně architektonickou koncepci, významně však obohatilo interiéry o cennou štukovou a malířskou výzdobu. Jihovýchodně od zámku byl založen francouzský park (asi ve 20. letech 19. století přebudován v přírodně krajinářském duchu), na nějž v jeho severním cípu navazuje anglický park. Z různých stavbiček, které dotvářely romantickou atmosféru parku, se dochoval pouze obelisk a umělá hradní zřícenina.

Díky různým stavebním a uměleckým epochám, které jsou do historie Uherčic vepsány dodnes ve větší míře či jen fragmentech, je zámek někdy označován jako "učebnice slohů".

Vlivem žalostných poválečných osudů spočívajících v nevhodném využívání a bezohledném přístupu státu k této významné kulturní památce (státní statek, vojsko) se zámek v 80. letech 20. století ocitl na pokraji hrozícího zániku. Přechodem pod správu Památkového ústavu v Brně roku 1995 byl rehabilitován. V r. 1996 byla zahájena komplexní památková obnova a téhož roku v létě byla část interiérů poprvé zpřístupněna veřejnosti. Návštěvníci tak mají od té doby možnost, u nás zatím poměrně ojedinělou, zhodnotit míru devastace a současně nahlížet do procesu památkové obnovy historického objektu.