Zámek ve Velichově pochází z 16. století. Sloužil jako zotavovna a dětský domov

Původně gotickou vodní tvrz z 16. století nechali vystavět patrně tehdejší držitelé zdejšího panství jako náhradu za starší gotické panské sídlo. První písemná zmínka o novém sídle pochází z roku 1528, kdy ji poručníci potomků Štěpána Šlika pronajali chudšímu příbuznému Buriánovi Šlikovi.

V 18. století byla budova přestavěná Johannem Franzem Hesslerem na barokní zámek s okrasnou zahradou. V roce 1856 pak zámek koupil známý lázeňský lékař Josef Löschner, který v roce 1870 nechal upravit a přestavět budovu do současné podoby. K zámku tehdy patřil kromě hospodářského dvora i pivovar s hostincem.

V roce 1924 velichovský statek se zámkem s příslušenstvím zakoupil hrabě Eugen Czernin. O 11 let později založil hrabě Eugen Czernin v zámeckém objektu ve Velichově odbornou pokračovací školu lesnického a zahradnického zaměření. V zámecké přístavbě byl zřízen menší internát. Po připojení pohraničí k Německé říši roku 1938 byla škola zrušena a zámecký objekt sloužil jako dětská zotavovna.

Poslední majitelkou zámku byla po smrti Eugena Czernina, vdova hraběnka Josefina Czerninová, rozená Schwarzenbergová. Vyhláškou ze dne 1. října 1945 však byla zámecká budova s příslušenstvím na základě Dekretu prezidenta republiky Czerninům zkonfiskována. Zabavený majetek byl následně předán do národní správy Správě státních lesů Ostrov.

V roce 1948 ministerstvo zemědělství přidělilo zámeckou budovu s přilehlými pozemky Okresnímu národnímu výboru v Karlových Varech pro potřeby Okresní péče o mládež. V říjnu toho roku byl v budově zřízen dětský domov. Ten byl nejprve pro děti z Řecka, postiženého občanskou válkou, a poté fungoval jako klasický dětský domov až do 90. let minulého století.

3. května 1958 byl bývalý zámek ve Velichově zapsán na státní seznam kulturních památek. Roku 2012 byla zámecká budova převedena v rámci restitučního řízení do majetku Karla Eugena Czernina.