I en lengre periode på 1800-tallet ble slottet bebodd av prinsesse Louise Charlotte og landgreve Wilhelm av Hessen-Kassel. Kronprinsparet Frederik og Louise overtok i 1869. De lot arkitekt Ferdinand Meldahl stå for en radikal endring av slottet i 1880–81. Slottet ble forlenget med to fag og forsynt med to tverrfløyer og en kuppel. Barokkslottet skiftet helt karakter og fremsto nå i fransk renessansestil. I 1883 oppførte Meldahl ytterligere en kavalerbygning og en økonomibygning langs Jægersborg Allé.