Die heutige Dreiflügelanlage entstand aus einer mittelalterlichen Wasserburg. Nach Umbauten im 16., 17. und 18. Jahrhunderts wurde das Schloss unter Prinz Joseph von Sachsen-Hildburghausen prunkvoll im barocken Stil umgestaltet, viele der Räume erhielten Stuckdecken. Der Nordflügel mit Satteldach, Dachhäuschen und seinen neun Fensterachsen zeigt zum Hof hin einen repräsentativen Mittelrisalit mit Rundbogengiebel. Über dem zweiflügeligen Portal ist unter dem Giebel ein Allianzwappen angebracht. Der Ostflügel zeigt noch den geschweiften Renaissancegiebel und hat hofseitig einen Treppenturm mit Welscher Haube. Der Urgroßvater des jetzigen Schlossherrn brachte eine bedeutende paläontologische Sammlung zusammen, die heute in Berlin untergebracht ist. Goethes Freundin Charlotte von Wolzogen weilte auf Schloss Bedheim. Die Deutsche Stiftung Denkmalschutz unterstützte die Restaurierung.