Schloss Bruchsal wurde von Damian Hugo von Schönborn, dem Bischof von Speyer, ab 1720 erbaut. Es reiht sich in die Folge der barocken Residenzgründungen in Südwestdeutschland nach dem Ende des Pfälzischen Erbfolgekriegs und vorangegangener kriegerischer und damit zerstörerischer Auseinandersetzungen. Von Schönborn baute die alte, 1689 zerstörte Speyrer Residenz nicht mehr auf, sondern entschloss sich zu einem repräsentativen Neubau nach dem Vorbild von Versailles. Mit dem Standort Bruchsal ging der Inhaber geistlicher und weltlicher Macht auch ständigen Auseinandersetzungen mit der protestantischen Reichsstadt Speyer aus dem Weg.
Der Bauplan der neuen Residenz sah eine eigenwillige, weitläufige Gesamtanlage vor, die in über 50 einzelne Gebäude aufgelöst war. Sämtliche Funktionen eines Regierungssitzes wurden um das zentrale Corps de Logis gruppiert: Der Kirchenflügel und der Kammerflügel liegen mit dem Hauptbau zueinander hufeisenförmig um den Ehrenhof, waren zunächst jedoch unverbunden. Dazu gesellten sich Verwaltungsgebäude, Kaserne, Stallungen, Reitbahn, Torbauten mit Schlosswache und hinter dem Corps de Logis die Kavaliershäuser und ein prächtiger Schlossgarten. In der Hauptachse liegen dem Schloss die Kanzlei und weitere Verwaltungsbauten gegenüber. Ein Grund für die Auflösung in viele verschiedene Baukörper lag, laut Damian Hugo von Schönborn, in der Erfahrung der vergangenen Kriege: Im Falle eines Brandes sollte das Feuer nicht die gesamte Residenz zerstören können.
Der Bau begann 1721 mit den beiden Pavillons seitlich des Torhauses, dem Hofkontroll- und dem Hofzahlhaus. Zunächst beschäftigte der Fürstbischof, der selbst ständig in die Planungen eingriff, nacheinander örtliche Baumeister, u.a. Maximilian von Welsch, die 1725 von Anselm Franz Freiherr von Ritter zu Grünstein abgelöst wurden. Dieser konzipierte ein ovales Treppenhaus, das mit dem von Schönborn geforderten Mittelgeschoss (Mezzaningeschoss) vor fast unüberwindliche Ausführungsprobleme gestellt wurde, da die Treppe nun im Dienstbotengeschoss und nicht in der Bel Etage anlangte.
1728 nahm sich endlich der vielbeschäftigte Balthasar Neumann auf Bitten des Schlossherrn des verfahrenen Bauwerks an und entwarf die noch heute in ihrer Raumwirkung sehr beeindruckende und berühmte Treppe.
Unter Neumann entstanden auch die übrigen Teile des Hauptbaus, Fassadengestaltungen am Corps de Logis, das Torwachthaus und der Kirchturm.
Zwischen 1733 und 1736 waren die Bauarbeiten an der Residenz durch Kriegswirren unterbrochen. Von Schönborn musste vor der französischen Besetzung für drei Jahre fliehen. Als er 1743 starb, hinterließ er seinem Nachfolger ein wirtschaftlich erfolgreiches und modern verwaltetes Bistum. Unter Kardinal Christoph von Hutten wurden als abschließende Arbeiten die Rokoko-Dekorationen in den Prunkräumen des Corps de Logis gearbeitet, sowie Portal und Balkonanbauten ausgeführt.