W 1623 roku dobra bytomskie otrzymał w zastaw Łazarz I Starszy Henckel von Donnersmarck, bankier i przedsiębiorca związany z dworem habsburskim. W 1629 roku zamek i związane z nim dobra przeszły w dziedziczne posiadanie Łazarza II Młodszego Henckla von Donnersmarcka.
Świerklaniec stał się jedną z głównych siedzib rodu. Po podziale Donnersmarcków w 1671 roku zamek pełnił funkcję ośrodka linii świerklaniecko-tarnogórskiej.
Przebudowa barokowa
Na początku XVI wieku zamek nadal miał częściowo drewnianą zabudowę. Dokument z 1513 roku wskazuje, że murowane były piwnice i mur obwodowy, podczas gdy część budynków wewnętrznych pozostawała drewniana.
Około 1670 roku Donnersmarckowie przebudowali zamek w formach barokowych. Zabudowano wewnętrzną stronę obwodu murów, tworząc dziedziniec o wymiarach około 15 × 28 m. Przekształcenie to zmniejszyło znaczenie obronne budowli i nadało jej charakter nowożytnej rezydencji.
Przebudowa neogotycka
Około 1849 roku zamek rozbudowano od zachodu o skrzydła pałacowe w stylu neogotyckim. Dobudowano m.in. dwie wieże zwieńczone krenelażem, a elewacjom nadano romantyczny, historyzujący charakter.
Po wybudowaniu w pobliżu nowego pałacu Donnersmarcków starsza rezydencja była określana jako Stary Zamek.