La presenza di un castellum è attestata nelle fonti scritte a partire dal XII sec.. A metà del XIII sec. il castrum Acquevive è una fortezza regia e alla sua manutenzione sono tenuti gli abitanti di Acquaviva e di Conversano. In questo periodo furono costruiti gli ambienti lungo il perimetro del quadrilatero, destinati a servizi e residenza, come la sala a piano terra del corpo Nord del cortile.
La lettura delle fonti, che segnalano la presenza di una possente torre ottagonale nel cortile del castello, ed i recenti scavi archeologici, che hanno portato alla luce i resti di un fossato anche verso l'interno del borgo e una torre ottagonale inscritta nell’angolo nord-ovest, fanno ipotizzare la presenza di un recinto fortificato, poco più ampio dell’attuale perimetro di Palazzo de Mari, utilizzato come fondazione delle strutture realizzate a partire dal XVI secolo con la signoria degli Acquaviva d’Aragona.
Alle soglie del XVI sec. il castello è così descritto «se tene per casa piana, perché le mura sonno quasi tucte per terra et non se guarda como castello». Nella seconda metà del ‘400, infatti, la città ed il suo castello sono sottoposti per ben due volte a saccheggi e distruzioni.
La descrizione del castello contenuta nelle perizie di vendita del feudo (del 1611 e del 1612), all’epoca di Giosia, ultimo esponente della famiglia Acquaviva d’Aragona, ci consente di riconoscere gli interventi operati dalla casata. A Nord furono ristrutturati gli ambienti realizzati in Età Sveva, realizzando una sala coperta da volta a padiglione sorretta da peducci ("Sala del Trono"); a Sud la “sala nova”, coperta da volta a padiglione semplice, è descritta come timpiata e friggiata di pitture. Nel cortile interno si realizza una nuova scala per permettere l’accesso al nuovo piano nobile del corpo Sud, collegato comunque al lato Nord da un corrituro scoverto.
La progressiva trasformazione dell’antico castello in dimora signorile raggiunge il suo apice con l’arrivo dei De Mari. Nel 1664 il marchese Carlo de Mari, banchiere genovese, acquista il feudo e nel 1665 riceve il titolo di Principe di Acquaviva, titolo che la famiglia manterrà fino al 1806.
Nel 1703 il Pacichelli, dopo gli interventi realizzati da Carlo I, descrive il palazzo come «sontuosissimo e accresciuto di nuovo… con ricca e rara galleria di pitture e cose scelte, più quarti per la corte e forastieri, scuderia, teatro elegante ed ogni opportunità».
Il programma del De Mari consistette, da un lato, in un ampliamento delle superfici e dei volumi, con l’innalzamento e la foderatura delle strutture presenti lungo il perimetro del castello; dall’altro dotando il palazzo di una veste ornamentale attenta ai flussi artistici dell’epoca, attraverso l’uso di cornici, maschere apotropaiche, viste prospettiche, oppure destinando spazi importanti del palazzo alla «galleria di pitture» (attuale sala del Consiglio Comunale) ed al «teatro elegante» (al terzo livello del lato Nord). Nel cortile interno il “corrituro scoverto” è sostituito da un loggiato maestoso e scenografico, ornato dal grande stemma della famiglia De Mari, sovrastato da una teoria di mascheroni apotropaici, decorazione suggestiva presente anche sugli esterni Sud ed Ovest. Sul lato Ovest la galleria porticata del primo livello è interrotta a metà dall'avancorpo centrale sovrastante il grande portale di accesso al Palazzo su cui campeggia lo stemma della casata. Sono le stanze personali del principe aperte sulla Piazza Maggiore di fronte alla facciata della Cattedrale di S. Eustachio.
Nel 1871 il “Palazzo del Principe” fu acquisito alla proprietà comunale ed adibito a sede del Municipio. Attualmente l'ala Nord del palazzo ospita la sala immersiva dell'Ecomuseo "Luoghi dell'Acqua e della Terra" (ex Farmacia di Piazza dei Martiri del 1799), due sale conferenze a piano terra (Sala Cesare Colafemmina e Sala Anagrafe), il Museo Archeologico del Territorio nel piano ammezzato, una sala espositiva al primo piano ("Sala del Trono").