Kannawurf wurde erstmals im Jahre 1221 urkundlich erwähnt. Vermutlich gab es bereits zu dieser Zeit mindestens einen befestigten adligen Wohnsitz im Dorf, in dem das gleichnamige Geschlecht derer von Kannawurf wohnte, die vom Ortsnamen ihren Familiennamen abgeleitet haben. Von dieser hochmittelalterlichen Anlage ist heute nichts mehr sichtbar erhalten. Die jetzige Schlossanlage wurde zwischen 1560 und 1570 unter Verwendung geringer Reste eines wenige Jahrzehnte älteren Vorgängerbaus errichtet. Bauherren waren die Grafen Vitzthum von Eckstedt, insbesondere Georg II. Der Bau des Renaissanceschlosses scheint recht zügig vonstatten gegangen zu sein, denn die die Inschriften an Türen und Fenstern datieren in die Zeit zwischen 1563 und 1565. Die heute noch erhaltene Turmglocke aus dem Jahr 1586 wird durch das Familienwappen geziert.
Das Schloss bildet eine Dreiflügelanlage von etwa 40 x 40 m Seitenlänge mit innen liegendem Hof, dessen vierte Seite von einer Schildmauer mit Turm geschlossen ist. Der zum Dorf exponierte monumentale dreigeschossige Westflügel besitzt im Erdgeschoß asymmetrisch angeordnet eine Durchfahrt zum Schlosshof mit architektonischer Rahmung. Der Flügel ist an beiden Seiten mit je einem eckigen Turm flankiert, der aus der Fassade heraustritt. Das Erdgeschoß dieses Flügels ist Verteidigungszwecken vorbehalten und mit Schießscharten versehen, die wohl teilweise nur symbolischen Charakter tragen. Die beiden darüber liegenden Geschosse dienten zu Wohnzwecken der Herrschaft. Nord- und Südflügel waren dagegen nur zweigeschossig und mit einer darüberliegenden Zwerchhausreihe versehen. Die aneinander gereihten Giebel zierten ursprünglich das Bauwerk sowohl auf der Außen- wie auch auf der Hofseite. Der Nordflügel beherbergte die Repräsentationsräume, darunter einen großen Saal, der Südflügel war Wirtschafts- und Wohnfunktionen vorbehalten, u.a. befand sich hier die Schlossküche. Verließ, Glockenturm, eine hölzerne Galerie aus dem 16. Jh. und imposante Kellergewölbe runden das Ensemble ab. In einer Umbauphase im 18. Jh. unter der Aegide der Familie von Bose wurden Veränderungen in der Raumaufteilung und der Dachlandschaft vorgenommen. 1816 wird Kannawurf preußisch und ab 1860 werden unter dem Verwalter Karl Kleemann die noch heute erhaltenen großzügigen Wirtschaftsgebäude errichtet. 1914 wird Kannawurf Staatsdomäne und nach dem 2. Weltkrieg Volkseigenes Gut. Der Schlossgarten musste Ställen und neuen Wirtschaftsgebäuden weichen und das Schloss verfiel zusehends. In den 1980er Jahren stürzte der Nordflügel ein. Der endgültige Verfall des Schlosses schien besiegelt. In den 90er Jahren begann die Notsicherung der eingestürzten Bauteile und Dächer aus Landes- und Bundesmitteln. Nach Übernahme des Schlosses durch das Künstlerhaus Thüringen beginnt nun eine Sanierungsphase, die nicht nur die Substanzerhaltung sondern auch deren sensible Umnutzung für kulturelle Zwecke beinhaltet.