Die Flügel mit Ausnahme des Südflügels und der eingebauten ehemaligen mittelalterlichen Ecktürme gehen in der Hauptsache auf die Umbauten im 16. und 17. Jahrhundert zurück.
Schauseite des Schlosses ist seine Südfront. Die Fronten der West-, Nord- und Ostseite zeigen noch ihre Fassaden aus dem 17. Jahrhundert.
In der zweiten Hälfte der vierziger Jahre des 17. Jhdt. ließ Graf Paul I. Pálffy ab Erdöd (1590-1653) das Schloss Marchegg umbauen und beschäftigte bei allen seinen Bau-unternehmen den kaiserlichen Architekten Philiberto Luchese, welcher im Jahre 1650 die Arbeiten in Marchegg leitete und sich im Sommer desselben Jahres persönlich auf der Baustelle aufhielt. Seiner Werkstatt muss man zweifellos auch die Stuckierung der Festräume zuschreiben. Sie haben mit gesicherten Werken (Bernstein, Rechnitz) vieles gemeinsam. Nur diese stuckierten Innenräume und der erhaltener Gartenpavillon lassen uns erahnen, wie der Bau vor der Barockisierung aussah. Der an der Nordostecke des Gebäudes angrenzende Gartenpavillon mit kleiner Terrasse war ursprünglich loggiaähnlich gestaltet. Die offenen Arkaden wurden jedoch bereits 1713/29 geschlossen und Fenster eingebaut. Luchese gestaltete die Fassade mit dem für ihn charakteristischen Pilastergerüst.
Unter Nikolaus Graf Pálffy ab Erdöd erfolgte schließlich von 1713 bis 1720 eine umfassende Neugestaltung des gesamten Baues nach Plänen von Christian Alexander Oedtl.
Hinter der barocken Schauwand der Südseite ist der Bau des 17. Jahrhunderts fast unverändert erhalten. Lediglich die Torhalle mit der zierlichen Stuckdecke und das Stiegenhaus wurden von Baumeister Oedtl eingefügt. Daher findet man im Inneren sowohl frühbarocken Deckenstuck als auch hochbarockes Bandl- werkdekor. Eine einarmige gegenläufige Steintreppe führt zu den Repräsen- tationsräumen im Obergeschoß.
Besonders prächtig ist der vierachsige Steinerne Saal, dessen gewaltiges Spiegelgewölbe mit elf Stuckrahmen geschmückt ist. Sie umrahmten einst Fresken mit allegorischen Dar-stellungen. Nikolaus Graf Pálffy ab Erdöd ließ die malerische Ausschmückung des Steinernen Saales und der Kapelle erneuern. Anstelle der Deckenfresken wurden Ölgemälde in die Stuckrahmen montiert.
Nach dem Zweiten Weltkrieg blieb davon ein einziges, das die Hl. Dreifaltigkeit zeigt, in der Kapelle erhalten (siehe südöstlicher Eckraum).
1766 wurde anlässlich des Besuches der kaiserlichen Familie der Steinerne Saal in ein Schlosstheater umgewandelt, das bis in das späte 19. Jahrhundert bestand.
Gegenüber der Eingangshalle ist im Schlosshof eine mit 1628 bezeichnete Sonnenuhr angebracht. Sie zeigt den Spruch „Venit hora qua vita finit“
(Es kommt die Stunde, in der das Leben endet) und markiert das Ende
der von Graf Paul in die Wege geleiteten Umbauarbeiten.