Il castello di Thiene è il più cospicuo edificio gotico del XV sec., straordinario esempio di villa pre-palladiana; associa le caratteristiche del castello a quelle del palazzo veneziano e in particolare della “casa-fondaco”: abitazione e magazzino/luogo di commercio. La pianta del castello al centro dei tre piani si configura a forma di T. Il corpo principale presenta una loggia profonda, aperta sul fronte con cinque ampie arcate; al primo piano corrisponde una pentafora gotica, unico esempio al di fuori di Venezia. L’edificio è forse da attribuire al grande architetto Domenico da Venezia, "ingegnere" della città di Vicenza.
Di fronte al torrione d'ingresso del Castello sorge la quattrocentesca chiesa dedicata alla Natività di Maria Vergine con oratorio, sagrestia e casa del cappellano.
Peculiarità del castello è il fatto che le sale siano ancora perfettamente arredate e presentino un’estesa collezione di ritratti di varie epoche; di grande importanza è il ciclo di affreschi realizzato da G. Battista Zelotti e G. Antonio Fasolo, i due più importanti allievi di Paolo Veronese, con scene di storia romana narrate da Tito Livio. Nelle stanze “private” abiti, accessori e oggetti d’uso quotidiano. Insolita la collezione di ritratti equestri del XVII secolo e splendide le scuderie eseguite all’inizio del '700 su disegno dell’arch. Francesco Muttoni.
A completamento i 12.000mq di verde: sul fronte la grande corte nobile con barchesse e magnolie secolari; sul retro l’ampio parco con cedraia, ghiacciaia, roggia e grotta rinascimentale.
Il Castello è ancora proprietà della famiglia dei Conti Thiene.