Zamek Lubomirskich jest jednym z najbardziej charakterystycznych obiektów zabytkowych Rzeszowa. Budowę tej obronnej rezydencji rozpoczął, prawdopodobnie pod koniec XVI w., ówczesny właściciel Rzeszowa - Mikołaj Spytko Ligęza. Jest bardzo prawdopodobne, że w miejscu gdzie obecnie stoi zamek już wcześniej istniały jakieś zabudowania. Na podstawie zachowanych szkiców rysunkowych Tylmana z Gameren oraz przechowywanej w Muzeum Czapskich w Krakowie inwentaryzacji Zygmunta Hendla, z 1897 roku wynika, że przynajmniej część istniejącej tam wówczas budowli została włączona w obręb gmachu o charakterze obronnym, posiadającym czworokątny rzut zbliżony do prostokąta. Budynek otaczał mur kurtynowy z kamienia o grubości ponad 1,5 m, w którym umieszczone były szczelinowe strzelnice. Można przypuszczać, że liczne zajazdy oraz atmosfera trwogi panująca w Polsce po klęsce pod Cecorą, wpłynęły na decyzję M.S. Ligęzy, wówczas już kasztelana sandomierskiego, o przystąpieniu od 1620 roku do zasadniczej przebudowy rezydencji i stworzenia z niej nowoczesnego na owe czasy zamku typu palazzo in fortezza. Usypane z lessu wały i bastiony w typie nowowłoskim, nawiązujące we fragmentach do fortyfikacji w typie staroholenderskim, częściowo obmurowano kamienno-ceglanym płaszczem, a częściowo odziano blokami z surowej gliny.
Przy budowie nowego zamku, jako ściany zewnętrzne trzech skrzydeł nowej budowli wykorzystano mury kurtynowe poprzedniej fortecy, ze strzelnicami, czwarte skrzydło miał stanowić przedłużony budynek "dworu obronnego". Po śmierci Ligęzy w 1637 r., właścicielką całej fortuny, wraz z zamkiem w Rzeszowie, została młodsza córka Ligęzy i jej mąż Jerzy Sebastian Lubomirski. Już od I poł. XVII w., kiedy to Lubomirscy przejęli Rzeszów, rozpoczęła się przebudowa obiektu. Rozbudowano zamkowe obwarowania i otoczono zamek kamiennymi fortyfikacjami typu bastionowego, które zachowały się do dziś. Projekt rozbudowy zamku i nowych fortyfikacji wykonał architekt pochodzenia holenderskiego - Tylman z Gameren. Na pewno już od 1682 roku trwała prowadzona przez niego przebudowa i rozbudowa rzeszowskiego zamku. Tylman w pełni wykorzystał warunki obronne, a zwłaszcza zbudowane jeszcze przez Ligęzę przeszkody wodne, które zwiększały skuteczność obronną fortecy. Sam zamek, na skutek jego działalności, stał się budowlą posiadającą cztery dwukondygnacyjne skrzydła, z piętrową bramą na osi skrzydła zachodniego. Elewacje zewnętrzne zostały zaopatrzone w trójkątne szczyty wieńczące skrajne i środkowe partie fasad, zakończone od dołu na boniowanych pilastrach. Przy okazji tej przebudowy rozebrano narożną wieżę zamku z czasów Ligęzy. Pracami budowlanymi na zamku kierował najpierw Piotr Belotti, a następnie jego syn Jan Chrzciciel Belotti. Jak wynika z zapisów w kronice rzeszowskich pijarów, prace te zostały zakończone przed połową lat dziewięćdziesiątych XVII w.
Pod koniec XVII w. wybuchł w Rzeszowie pożar, który spowodował pewne zniszczenia także na zamku. Jego przebudowa wiąże się z osobą Karola Henryka Wiedemanna, który po Janie Chrzcicielu Belottim na dworze J. I. Lubomirskiego zajmował stanowisko architekta i inżyniera wojskowego. Z zachowanych po Lubomirskich materiałów archiwalnych wynika, że prace były prowadzone przez szereg lat. I tak np. w latach 1724-1729 wykonywane były prace przy fortyfikacjach zamkowych, a w 1730 roku nastąpiła renowacja wnętrza budynku. Bramę wjazdową do zamku umocniono, ustawiając na kurtynie muru po obu stronach wieży czterodziałowe baterie na działobitniach. W jednej z nich umieszczono cekhauz, a w drugiej kordegardy. Przykryto je pulpitowym dachem. Wtedy też rozpoczęto nadbudowę wieży o następną kondygnację i hełm. 25 stycznia 1735 roku, zajmowany wówczas przez Sasów zamek spłonął. Do jego odbudowy i związanych z tym prac remontowych przystąpiono w latach 1735-36.
W 1737 roku, z powodu dużych uszkodzeń, rozebrano bastion II św. Antoniego i wybudowano go od nowa na ruszcie z dębowych pali wbitych w bagno, zaś w 1740 roku ukończono budowę kaplicy zamkowej św. Jerzego. (Jak wynika z planu Wiedemanna z 1762 roku, nakryta kopułą z latarnią kaplica usytuowana była w płn. - wsch. narożniku zamku.) W 1746 roku fortyfikacje budowli zostały wzmocnione dwuramiennikiem, który osłaniał najbardziej zagrożone płd. - zach. czoło zamku. Dwa lata później ukończono trwającą cztery lata budowę, zaprojektowanego przez Wiedemanna, wielkiego mostu przed zamkiem. Most miał trzy zwodzone pomosty: środkowy dla pojazdów i dwa boczne dla pieszych, częściowo był osłonięty wysokimi drewnianymi ścianami ze strzelnicami. Na płd. czole rawelinu stała kordegarda, która powstała prawdopodobnie z przebudowanego budynku stajni. W tym czasie jeszcze raz zmodernizowano przedpiersia głównego obwodu obronnego, ustawiając na narożach bastionów, na kamiennych słupach z kartuszami, drewniane budki obserwacyjne, ułatwiające obserwację przedpola. Rozbudowie uległy też przeszkody na przedpolu obrony.