Sofiya Şarlotta əri Brandenburq kürfürstü III Fridrixə Kaputdakı malikanəsini verdikdən sonra, 30 iyun 1695-ci ildə kürfürst Litze/Lützow kəndini həyat yoldaşına hədiyyə edir. 1696-cı ildə Sofiya Şarlotta memar İohan Arnold Nerinqdən yay iqamətgahı üçün bir iqamətgah planlamağı xahiş edir. Bir neçə ay sonra Nerinqin ölümü ilə sarayın tikintisini Martin Qrünberq öz üzərinə götürür. Bina o zaman indikindən daha kiçik ölçülü idi və yalnız mərkəzi hissə və iki yan hissədən ibarət idi. Kraliçanın musiqiyə və operaya böyük marağı olduğuna görə kiçik sarayın yaxınlığında ayrıca opera binası tikilmişdir. 11 iyun 1699-cu ildə Sofiya Şarlotta ilk dəfə kiçik sarayda qalmağa başlamış və saraya yaxınlıqda yerləşən Litzenburq/Lützenburq kəndinin adı verilmişdir.

Memar Qrünberq 1698/1699-cu illər arasında istefa vermiş və bu dəfə memarlıq işini Andreas Şlüter öz üzərinə götürmüşdür. Şlüterin dövründə saray yenidən genişləndirilmişdir.

Fridrixin Prussiya kralı və 1701-ci ildə Sofiya Şarlottanın kraliça olmasından sonra İohann Fridrix Eosander fon Göte sarayın yenidən genişləndirilməsi tapşırığını almış və beləliklə də sarayın yeni memarı olmuşdur. Sarayın tikintisi Götenin dövründə də davam etdirilmişdir.

1 fevral 1705-ci ildə 37 yaşında Sofiya Şarlotta vəfat edir və kral sarayın və ona yaxın yaşayış məntəqəsinin adını dəyişdirərək Şarlottenburq adlandırır. Kral yenidən Eosander von Göteyə sarayın genişləndirilməsi üçün tapşırıqlarını verir. 1709–1712-ci illərdə sarayın mərkəzi hissəsi genişləndirilmiş və hündürlüyü qaldırılmışdır. Sarayın qərb hissəsində ekzotik bağ və kiçik kilsə tikilmişdir. Sarayın şərq hissəsində də bağ salınması nəzərdə tutulsa da, salınmamışdır.

1713-cü ildə I Fridrixin ölümü ilə Şarlottenburq sarayı onun varisi I Fridrix Vilhelm tərəfindən əhəmiyyətli dərəcədə bir saray sayılmamışdır. Lakin saray arxa plana da atılmamış, qış aylarında divar rəsmlərinə görə otaqlar qızdırılmışdır. Ayrıca olaraq tikilmiş opera binası, kralın icazəsi ilə sökülmüş və onun qalıqları ilə məktəb tikilməsinə icazə verilmişdir. Saray I Fridrix Vilhelmin dövründə də yenə mühüm qonaqları qəbul etmiş və 1725-ci ildə I George ilə I Fridrix Vilhelm Şarlottenburq sarayında Şarlottenburq müqaviləsini imzalamışdırlar. II avqust 1728-ci ildə kralı ziyarət edərkən sarayda günlərlə davam edən bayram şənlikləri təşkil edilmişdir.

1740-cı ildə Fridrix Vilhelmin ölümündən sonra Kral II Fridrix Şarlottenburq sarayını rəsmi iqamətgahı kimi istifadə etmişdir. Fridrix özünü sarayın yerləşdiyi məkana və saraya çox yaxın hiss edirdi, çünki onun mədəni və maarifçi nənəsi Sofiya Şarlotta vaxtilə bu sarayda yaşayırdı. Beləliklə, o, sarayın mərkəzi hissəsindəki yuxarı mərtəbələri düzəltdirmişdir. Friedrich Christian Glume tərəfindən hazırlanmış dekorasiyalar o qədər gözəl idi ki, insanlar onları XIX əsrdən qalma hesab edirdilər, lakin İkinci Dünya Müharibəsi zamanı bu divar bəzəklərinin hamısı məhv edilmişdir. IV Fridrix Vilhelm və həyat yoldaşı Elizabet bu otaqlarda yaşayırdı. Bu dövrdə saray yenidən genişləndirilmiş və saray rokoko üslubunda tikdirilmişdir. Sonrakı illərdə Kral Fridrixin Şarlottenburq Sarayına marağı 1747-ci ildə Sansouci Sarayının tikintisi ilə azalmışdır.

Saray indiki görünüşünü II Vilhelmin ​​vaxtında əldə etmişdir. Kral sarayın qərb tərəfində bir teatr binası tikdirmiş və onu sarayın qərb tərəfinə doğru genişləndirmişdir. 1795-ci ildən sonra bu teatr xalqa da xidmət göstərməyə başlamışdır.

Şarlottenburq saray parkı (xalq arasında Schlosspark adlandırılır) 1697-ci ildən sonra Siméon Godeau tərəfindən Garden à la française üslubunda tikilmişdir. O dövrdə parka böyük əhəmiyyət verilmişdir və o dövrdə parkı hazırlayan memar memarlıq sahəsində də parka öz töhfələrini vermişdir. 1709-cu ildə Siméon Godeau işdən çıxarılmışdır. Fridrix Vilhelmin vaxtında parka çəkilən xərclər kəsilmiş, onun bir hissəsi fermerlərə verilmişdir. 1740-cı ildən 1786-cı ilə qədər II Fridrix parka görə məsuliyyəti öz boynuna götürmüş və o, Şarlottenburq saray parkını möhtəşəm şəkildə yenidən düzəltdirmişdir. Bu dəfə parkın Rokoko üslubunda olması qərara alınmışdır.

II Fridrix Vilhelm hakimiyyəti dövründə (1786–1797) parkın romantik üslubda olmasını istəyirdi və bunun üçün çox sevdiyi ingilis bağı maketini nəzərdə tuturdu. 1788-ci ildə İohan Avqust Eyserbek bu işi həyata keçirmək üçün tapşırıq aldı. Əvvəlcə sarayın mərkəzi hissəsindəki parterdə dəyişikliklər həyata keçirilmiş və sazan gölünün sahilləri görünməz hala gətirilmişdir. Gölün ətrafında yerləşən üç balıqçı evi qotika üslubunda tikdirilmişdir. 1801-ci ildə Eyserbek vəfat edəndən sonra Ştayner onun yerinə keçərək onun işini davam etdirmişdir.

III Fridrix Vilhelmin birinci həyat yoldaşı Kraliça Luise fon Meklenburq-Strelitz üçün parkda məqbərə tikilmişdir.

1884-cü ildə balıqçıların evləri sökülmüşdür.

İkinci Dünya Müharibəsindən sonra sarayın bağına ciddi ziyan dəymiş və tamamilə yararsız hala düşmüşdür. Beləliklə də, Qərbi Berlinlilər saray bağını barokko üslubunda yenidən yaratmağa qərar verirlər. Hazırda Berlinin ən böyük parkları arasında göstərilən Schlosspark, regionun oksigen çənləri kimi görünür.