Der ehemals von einem Wassergraben umgebene Bau aus der zweiten Hälfte des 17. Jahrhunderts wurde zwischen 1740 und 1753 in einen viergeschoßiges, hufeisenförmiges Gebäude umgestaltet. Seine äußere Gestalt wurde abermals durchgreifend von Ferdinand Hetzendorf von Hohenberg ab 1773 verändert. Es entstand ein wichtiges Denkmal des frühen Klassizismus in Österreich.
Bemerkenswert ist der durch zwei Geschoße reichende große Saal und der kleine Saal mit seiner frühklassizistischen Wandtäfelung. Der Garten von Schloss Vöslau wurde ebenfalls von Hetzendorf von Hohenberg in einen romantischen Landschaftsgarten mit künstlichem Berg und Grotten und einem Gartenhaus in Tempelform verwandelt. Die Puttengruppen am Gartentor sowie vier Steinvasen stammen vom Palais Pallavicini in Wien.