1762 erwarb die nahegelegene Benediktinerabtei Echternach eine kleine Eisenhütte oberhalb Bollendorfs. Als diese „Altschmiede“ eine Produktionsvergrößerung nicht zuließ, entschloss sich die Abtei, am nahe gelegenen Weilerbach 1777 bis 1779 eine neue größere Eisenhütte zu errichten. Sie umfasste eine Schmelze, ein Pochwerk, ein Großhammerwerk und drei Klein-hammerwerke., ein Schneidewerk, eine Gießerei und eine Sägemühle.  1780 wurde vom letzten Echternacher Abt, dem baufreudigen Emmanuel Limpach, das Schloss als Verwaltungssitz der Hütte und Sommerhaus des Abtes errichtet. Architekt war der aus Österreich stammende Paul Mungenast.

Nur wenige Jahre erfreuten sich die Mönche ihres Barockschlosses .1794 besetzten französische Revolutionstruppen Echternach und Weilerbach. Schloss und Hütte wurden versteigert. Unter den ersten privaten Besitzern ragt Nicolas Vincent Legier (+ 1827), Direktoriums-kommissar für das Wälderdepartement, hervor. 1832 erwarb die luxemburgische Indurstriellenfamilie Servais  die Liegenschaft. Die Entwicklung der Eisenhütte verlief bis ins frühe 20. Jahrhundert insgesamt positiv. Jedoch beeinflussten wechselnde politische Zugehörigkeiten und die Zölle der Absatzgebiete die weitere Entwicklung. 1840 waren 134, später bis zu 220 Arbeiter hier beschäftigt.

Nach dem 1. Weltkrieg begann der Niedergang. Nach 1945 wurde nur mehr eingeschränkt produziert. Hergestellt wurden Gusseisen und Roheisen, seit 1841 auch Stahl. Von den Produkten der Weilerbacher Hütte sind bis heute besonders Takenplatten und Öfen aus Gusseisen bekannt. Nach 1850 hatte die Hütte große Erfolge mit eigens konstruierten landwirtschaftlichen Geräten wie Dreschmaschinen und Keltern.

1944 wurde das Schloss, welches die Familie Servais 1930 noch grundlegend instand gesetzt hatte, durch Artilleriebeschuss stark beschädigt. Es war unbewohnbar und stand in der Folgezeit leer. Nach Einstellung des Hüttenbetriebes im Jahre 1958 verfielen einige Hüttenbauwerke oder wurden abgerissen. 1961 verhinderte die Aufbringung eines Notdaches den vollständigen Untergang des Schlosses. Schließlich hat die Gewerbebau und Treuhand gbt GmbH Trier das Schloss mit dem dazugehörigen Areal im Jahre 1986 erworben. In den Jahren 1987 bis 1992 wurde das Schloss vollständig nach denkmalpflegerischen Grundsätzen restauriert. Im Jahre 1992 hat der Eifelkreis Bitburg-Prüm das Schloss mit dem angegliederten Garten und den Nebengebäuden sowie die frühere Hüttenanlage erworben. Teilflächen des Schlossgebäudes sind vermietet. Der im 1. Obergeschoss gelegene Festsaal wird für unterschiedliche kulturelle Veranstaltungen genutzt. Häufig finden dort standesamtliche Trauungen statt. Das Verwalterhaus sowie das am Schlossweiher gelegene Pförtnerhaus sind ebenfalls vermietet. In der ehemaligen Remise befindet sich ein Museumscafé, in dem Produkte der Weilerbacher Hütte ausgestellt sind. Die Gebäude und Bauwerke der früheren Eisenhütte sind über einen Zeitraum von 10 Jahren gesichert und saniert worden. Es finden gelegentlich Führungen und Veranstaltungen dort statt.

Nur wenige Jahre erfreuten sich die Mönche ihres Barockschlosses .1794 besetzten französische Revolutionstruppen Echternach und Weilerbach. Schloss und Hütte wurden versteigert. Unter den ersten privaten Besitzern ragt Nicolas Vincent Legier (+ 1827), Direktoriums-kommissar für das Wälderdepartement, hervor. 1832 erwarb die luxemburgische Indurstriellenfamilie Servais  die Liegenschaft. Die Entwicklung der Eisenhütte verlief bis ins frühe 20. Jahrhundert insgesamt positiv. Jedoch beeinflussten wechselnde politische Zugehörigkeiten und die Zölle der Absatzgebiete die weitere Entwicklung. 1840 waren 134, später bis zu 220 Arbeiter hier beschäftigt.

Nach dem 1. Weltkrieg begann der Niedergang. Nach 1945 wurde nur mehr eingeschränkt produziert. Hergestellt wurden Gusseisen und Roheisen, seit 1841 auch Stahl. Von den Produkten der Weilerbacher Hütte sind bis heute besonders Takenplatten und Öfen aus Gusseisen bekannt. Nach 1850 hatte die Hütte große Erfolge mit eigens konstruierten landwirtschaftlichen Geräten wie Dreschmaschinen und Keltern.

1944 wurde das Schloss, welches die Familie Servais 1930 noch grundlegend instand gesetzt hatte, durch Artilleriebeschuss stark beschädigt. Es war unbewohnbar und stand in der Folgezeit leer. Nach Einstellung des Hüttenbetriebes im Jahre 1958 verfielen einige Hüttenbauwerke oder wurden abgerissen. 1961 verhinderte die Aufbringung eines Notdaches den vollständigen Untergang des Schlosses. Schließlich hat die Gewerbebau und Treuhand gbt GmbH Trier das Schloss mit dem dazugehörigen Areal im Jahre 1986 erworben. In den Jahren 1987 bis 1992 wurde das Schloss vollständig nach denkmalpflegerischen Grundsätzen restauriert. Im Jahre 1992 hat der Eifelkreis Bitburg-Prüm das Schloss mit dem angegliederten Garten und den Nebengebäuden sowie die frühere Hüttenanlage erworben. Teilflächen des Schlossgebäudes sind vermietet. Der im 1. Obergeschoss gelegene Festsaal wird für unterschiedliche kulturelle Veranstaltungen genutzt. Häufig finden dort standesamtliche Trauungen statt. Das Verwalterhaus sowie das am Schlossweiher gelegene Pförtnerhaus sind ebenfalls vermietet. In der ehemaligen Remise befindet sich ein Museumscafé, in dem Produkte der Weilerbacher Hütte ausgestellt sind. Die Gebäude und Bauwerke der früheren Eisenhütte sind über einen Zeitraum von 10 Jahren gesichert und saniert worden. Es finden gelegentlich Führungen und Veranstaltungen dort statt.

Das Schloss ist ein eleganter, zweigeschossiger Barockbau, in Bruchsteinen hell verputzt, mit rötlich gefassten Werksteingliederungen. Über die elegante doppelläufige Freitreppe erreicht man den in der Mittelachse gelegenen, vortretenden Eingang, der im Obergeschoss einen Balkon mit schönem Rokokogeländer trägt. Das Hauptmotiv der Fassade sind die drei gleichbreiten Dreiecksgiebel über dem Mittelteil und den vorgezogenen seitlichen Risalitbauten mit ihren durch beide Geschosse laufenden Pilastern. Im Mittelgiebel prunkt das von Ranken und Fratzen eingerahmte Doppelwappen: rechts das der Familie Limpach mit Sternen, Posthorn und springendem Pferd, links das Wappen der Abtei Echternach, die Schwurhand vor dem Kreuz und dem Doppeladler. Insgesamt erinnert die Fassade an den Prälatenflügel der Abtei Echternach.

In den beiden seitlichen Drecksgiebeln befinden sich von Ranken eingefasste Rundfenster. Eine Kartusche über dem Haupteingang trägt die Inschrift mit dem Baujahr „ANNO 1780“. Auffallend sind die vielen in Stein gehauenen Fratzen über den Fenstern des Mittelteils, die sicherlich Trübsinn abwehren sollten. Handelte es sich doch um einen sommerlichen Landsitz, um ein Lustschloss. Verglichen mit der Südfront sind Rückseite und Seitenfronten schlicht gehalten. Das Mansarddach wird von einem kleinen Türmchen bekrönt. Die inzwischen wieder angebrachte Turmuhr und die von der Schloss-Weilerbach-Gesellschaft e.V. gestiftete Glocke verkündet dem Wanderer und dem Besucher die Zeit, wie sie es einstmals den dort lebenden und arbeitenden Menschen auch verkündet hat. Die vergoldete Wetterfahne entstammt einem Entwurf des Künstlers Franziskus Wendels.

Den sozusagen krönenden Abschluss fanden die Sanierungsarbeiten im Jahre 2010 mit der Aufbringung der Genien und Feuervasen. Der Trierische Volksfreund schrieb in seiner Ausgabe vom 14.09.2010 dazu Folgendes:

„Schloss Weilerbach hat seine Schutzgeister wieder. Auf dem Dachgiebel bewachen vier Genien Menschen und Ort vor bösen Geistern. "Genien sind Vorläufer der christlichen Schutzengel. Sie gehören zur überirdischen Welt, und ihr Element ist die Luft", erläutert Kreisdenkmalpfleger Michael Berens. Figuren, Flammenvasen und eine Wassergottheit über dem Eingangsportal zeigen die Elemente Wasser, Luft und Feuer, die man damals für die Eisenhütte benötigte.

Die Engel waren im zweiten Weltkrieg fast völlig zerstört worden. Torso und übriggebliebene Fragmente sind anhand historischer Fotos wieder zusammengesetzt worden. Der Dresdner Bildhauer Julius Hempel modellierte aus Gips und Ton die fehlenden Teile. In Zusammenarbeit mit dem Trierer Restaurator Thomas Lutgen wurde eine bildhauerische Kopie nach einem Punktierverfahren hergestellt. Lutgen: "Die Skulpturen bestehen jetzt aus Reinharzdorfer Sandstein, da es den Bollendorfer Sandstein nicht mehr gibt." Handwerker und Restauratoren befestigten die filigranen Engel - jeder wiegt 650 Kilogramm - auf einer Edelstahlplatte am Schlossdach.“

Die Schloss-Weilerbach-Gesellschaft e.V. hat dieses Projekt umgesetzt und damit wesentlich dazu beigetragen, dass das äußere Erscheinungsbild des Schlosses wieder der originalen Schönheit entspricht.

Der Symmetrische Bau ist nur ein Zimmer tief. Alle Räume liegen nach Norden, während längs der Südseite der Korridor verläuft. Bemerkenswert im Inneren das helle Treppenhaus mit einer zweiläufigen, neu aufgebauten Sandsteintreppe sowie der Saal im Obergeschoss des Westflügels. Im Festsaal und den Nachbarräumen im westlichen Seitenflügel wurden die gemalte Lambris (Vertäfelungen) von 1780 restauriert und ergänzt; die Reste der Stuckarbeiten in den Fensternischen stammen aus einer zweiten Ausstattungsphase um 1880. Im Abtszimmer im östlichen Seitenflügel wurde die barocke ornamentale und figürliche Ausmalung mit lustigen Vogelbildern aus der Bauzeit restauriert. Interessant ist auch die Küche mit ihrem monumentalen Kamin und dem Gewölbe. Leider hat sich vom Schlossinventar hier nichts mehr erhalten.

Vis à vis vom Schloss  liegen das Pförtnerhaus, das Staubecken und die umfangreichen Ruinen der früheren Hüttengebäude. Das Pförtnerhaus stammt aus dem 18. Jahrhundert und wurde um 1880 verlängert und mit einer Fassadendekoration versehen. Es ist sozusagen das Bindeglied zwischen Schloss und Hütte und liegt dicht am Wasserbecken, das ursprünglich als Energiereservoir für die Hütte angelegt wurde, dann aber auch dem Schloss als Spiegelweiher diente. Aus der Gründungszeit der Hütte  ist unterhalb vom Schloss am Hang nahezu die gesamte barocke bauliche und wassertechnische Anlage erhalten. Hierzu gehören Schneidemühle, Kohlescheunen, Schneidewerk, Schmelze, zwei Hammerwerke sowie das technische Meisterwerk eines ausdifferenzierten Kanalsystems zur Energieversorgung. In den Jahren 1998 bis 2008 wurden das Wasserbecken und die Hüttenreste aufwendig gesichert und vor dem weiteren Verfall gerettet. Der Bundesbeauftragte für Kultur und Medien sowie das Land Rheinland-Pfalz,  Generaldirektion Kulturelles Erbe, haben diese Sicherung erst ermöglicht.

Um auch bei Wasserknappheit den Betrieb der Hütte aufrecht zu erhalten, wurde vom Gutenbach abgehend ein weitgehend offen verlaufender Überleitungskanal bis zum Weilerbach geführt. Er verläuft durch den heutigen Staatswald zwischen Echternacherbrück und Schloss Weilerbach und ist mit seinen Bauwerken in Teil noch erhalten.

Im ausgehenden 19. Jahrhundert wurde oberhalb des Schlossgebäudes ebenfalls im Staatsforst ein weiterer Stauweiher als Speicherkraftwerk angelegt, der später als Pumpspeicherkraftwerk ausgebaut wurde. Er diente der Stromerzeugung und dem Betrieb der neuen Weilerbacher Hütte, die zu Beginn des 19. Jahrhunderts unmittelbar an der Sauer errichtet wurde.

Entlang der Rückseite des Schlosses führt ein Weg zur südöstlich, leicht erhöht gelegenen großen Gartenanlage. Die nahezu rechteckige Fläche umfasst 125 m x 75 m und besteht aus dem großen Gartenparterre und zwei schmalen Terrassen nördlich im Hang. Portale und Umfassungsmauern werden durch steinerne Vasen akzentuiert. Die insgesamt fünf in zwei Achsen angeordneten Brunnenbecken, der Pavillon am Ende des Parterres und das Brunnenhaus oberhalb der Terrassen tragen entscheidend dazu bei, dass diese Anlage inmitten der stillen Waldlandschaft zu einem der schönsten historischen Gärten weit und breit zählt. Inzwischen sind die drei im Gartenparterre gelegenen Brunnen wieder funktionsfähig. Die Rasenfelder sind mit Buchsbaumhecken zu den Wegen hin begrenzt. Die Ecken werden durch in Form geschnittene Buchsbaumkugeln akzentuiert. An der Stützmauer zur ersten Gartenterrasse blühen im Sommer Rosenhecken. Die Schloss-Weilerbach-Gesellschaft e.V. hat sich die Pflege des Schlossgartens zur Aufgabe gemacht.

Der Gartenpavillon, außen eckig und innen oval, ähnelt in seiner Architekturgliederung mit hohem Sockel, reichem Portal und Gesims, Eckpilastern und steilem, abgewalmtem Dach der Schlossfassade. Sein eingangsportal wird flankiert von zwei Fenstern in Trompe-l’oeil-Malerei. In dem ovalen Innenraum sind vier Wandschränke eingelassen. Zwei Wandschränke verbergen die zum Keller und zum Dachraum führende Treppen.  1993 wurde die spätbarocke Ausmalung, eine Wandgliederung mit ionischen Pilastern und Festons, restauriert.

Seitlich der ehemaligen Weinbergsterrassen führen zwei Sandsteintreppen zum Brunnenhaus, das in der Mittel oben über den Terrassen thront. Das in diesem Gebäude untergebrachte Wasserreservoir stellte die Trinkwasserversorgung der gesamten Schloss- und Hüttenanlage sicher. Es wird auch heute noch von den oberhalb im Wald gelegenen Quellen gespeist. Das Wasser dient auch heute noch dem Betrieb der im Garten gelegenen Brunnen. Vor dem dunklen Waldhintergrund wird es durch eine reizvolle zweiläufige Treppenanlage hervorgehoben. Seine Fassadenbemalung zeigt neben architektonischen Motiven ( Streifenrustika, Eckpilaster, Vasen) auch einen Eulenspiegel mit Nachtvögeln. Sie wurde 1994 in den Orginalfarben (türkis auf ocker) rekonstruiert. Das gebrochene Dach ist als stumpfe achtseitige Pyramide aus dem steilen Walmdach entwickelt.

Der Rückweg vom Garten führt am Schloss entlang zur ehemaligen Remise. Sie stammt aus dem 18. Jahrhundert und beherbergte früher Kutschenwagen und diente als Scheune. 1997 wurde sie restauriert und als Museumscafé ausgebaut. Im Dachgeschoss befinden sich Büroräume. Im Raum hinter dem Torbogen links befindet sich ein Modell, das die gesamte Anlage – Schloss und Weilerbacher Hütte – in ihrer Ausdehnung um 1900 eindrucksvoll demonstriert (Maßstab 1 : 333). Im Museumscafé werden einige Beispiele aus der fast 200jährigen Produktion der Weilerbacher Hütte ausgestellt: Öfen, Takenplatten und landwirtschaftliche Geräte.

Das Schlossgebäude ist heute weitgehend vermietet. Diese Flächen sind nicht frei zugänglich. Der Festsaal mit seinen Nebenräumen wird häufig für kulturelle Veranstaltungen genutzt. Auch für Ziviltrauungen und repräsentative Empfänge ist er ein gerne genutzter Ort. Mit einem Fassungsvermögen von bis zu 120 Personen (bestuhlt) kann er deutlich mehr Personen aufnehmen, wie dies im Gartenpavillon der Fall ist. Aus seinen Fenstern bietet sich ein herrlicher Ausblick auf den Barockgarten. Lange bis zur Unkenntlichkeit verwildert, ist er seit der Wiederherstellung für das Publikum kostenfrei geöffnet. Im Gartenpavillon finden besonders in den Frühjahrs- und Sommermonaten  viele standesamtliche Trauungen statt. Wer dort heiraten möchte, muss früh an sein. Die Nachfrage nach diesem ganz besonderen Ort ist riesig.

Das Museumscafé präsentiert Produkte der Weilerbacher Hütte und bietet vom Frühjahr bis in den Herbst dem Besucher die Möglichkeit, dort bei einem kühlen Getränk und einem Snack zu verweilen oder auch einige Stunden bei Kaffee und Kuchen zu verbringen. Es wird gerne für Familienfeiern und geschlossene Gesellschaften mit bis zu 60 Personen genutzt. Im Sommer finden häufig auch Musikveranstaltungen im Freien und vor allem auch in den Gebäuderesten der Weilerbacher Hütte statt, in die die dortige Gastronomie einbezogen ist.  Das Hüttengelände ist nicht frei zugänglich. Gelegentlich werden Führungen angeboten.

Alle weiteren Nebengebäude sind ebenfalls vermietet.