Nachdem Warschau in der Lubliner Union zur ständigen Tagungsstätte des Sejm bestimmt worden war, entstand in den Jahren 1570/1571 ein neues königliches Hauptgebäude im Renaissancestil nach Entwürfen von Giovanni Battista di Quadro. König Sigismund III. verlegte im Jahre 1596 die Hauptstadt Polen-Litauens von Krakau nach Warschau und ließ zwischen 1598 und 1619 ein neues fünfeckiges Schloss errichten, das von den Architekten Matteo Castelli (auch: Castello) und Giacomo Rodondo im Stil des Barock ausgeführt wurde. Sigismunds Sohn Władysław IV. Wasa ließ an der Gartenseite eine Loggia-Galerie und den nach ihm benannten Władysławowska-Turm im Innenhof errichten. Dieser wurde 1637–1643 nach dem Entwurf von Constantino Tencalla angebaut. Während der schwedischen Invasion in der Mitte des 17. Jahrhunderts wurde das Schloss geplündert. Einige der erbeuteten Bauteile wurden bei einem Weichselniedrigwasser im Jahr 2012 wiedergefunden.