Der 1288 zum ersten Mal schriftlich fassbare Ritter Siegfried I. von Waldmannshausen im Westerwald tritt 1301 erstmals als Waldbott von Bassenheim urkundlich in Erscheinung. In seinem Besitz findet sich das 1317 erstmals urkundlich erwähnte Oberschloss in Bassenheim als offenbar neuer Stammsitz dieser Familie. Zwischen 1575 und 1614 wird die Burg zu einem Renaissanceschloss umgestaltet. 1638 erlangte Johann Lothar Waldbott von Bassenheim die Reichsfreiherrenwürde. 1652 kann die Familie einen Teil und 1710 schließlich die gesamte Herrschaft Pyrmont im Maifeld erwerben. 1828 wird das Schloss als baufällig bezeichnet, wobei ein großer achteckiger Turm erwähnt wird, der infolge seines desolaten baulichen Zustandes niedergelegt wurde. 1861 geht es an Karl Anton Fürst von Hohenzollern-Sigmaringen über. Im Jahre 1873 erwirbt der Bankier Abraham von Oppenheim das Schloss und beauftragt den Architekten Julius Raschdorff mit dem weitgehenden Neubau des Herrenhauses. Dieser gestaltet es im Stil der damaligen Epoche historistisch um. 1910 gelangt das Anwesen in den Besitz der Familie Waldthausen, die bis heute Eigentümer des Schlosses ist.

Auf Grund der späteren Überbauung liegen zur mittelalterlichen Baugestalt keine gesicherten Erkenntnisse vor. So haben sich von der ursprünglichen Anlage lediglich bescheidene Reste des Mauerwerks erhalten. Sie sind in dem Renaissancebau bzw. der historistischen Umgestaltung des ausgehenden 19. und beginnenden 20. Jahrhunderts aufgegangen.
Eine 1844 geschaffene Ansicht von Bassenheim zeigt das Oberschloss als einen vielgliedrigen, dreigeschossigen Baukörper mit bewegter Dachlandschaft, zwei schmalen Rundtürmen und einem quadratischen Turm an der rückwärtigen Fassade. Sein heutiges Erscheinungsbild verdankt das Schloss dem neubarocken Ausbau durch den Trierer Architekt Brand in den Jahren 1914-1917.