Das Schloss Rosenstein im Stuttgarter Stadtteil Bad Cannstatt wurde 1822 bis 1830 unter König Wilhelm I. von seinem Hofbaumeister Giovanni Salucci (1769–1845) in klassizistischem Stil erbaut. Es liegt auf dem ehemaligen Kahlenstein am Rande des Neckartals inmitten des zur gleichen Zeit angelegten Rosensteinparks, der zusammen mit dem Schloss eine harmonische Einheit bildet. Wichtig war der freie Blick auf das Mausoleum, die Grabkapelle auf dem Württemberg für König Wilhelms zweite Frau Katharina Pawlowna. Den ursprünglichen Kahlenstein taufte der König nach der Lieblingsblume seiner Gemahlin in Rosenstein um.
Im heutigen Stadtbild liegt es oberhalb von Wilhelma und Schwanenplatz neben Berg. Es bildet den Abschluss der vom Neuen Schloss sich in Richtung Neckar ziehenden Parkanlagen.
Ein Festsaal befand sich im Mittelbau, die Prinzessinnen wohnten im westlichen Flügel des Schlosses, das Königspaar im Ostflügel. Kronprinz Karl wohnte im Mezzaningeschoss über dem Festsaal. Das mit französischen Möbeln ausgestattete Schloss wurde im Mai 1830 feierlich eingeweiht. Das Schloss wurde wegen Feuchtigkeitsproblemen meist nur im Sommer bewohnt sowie für Feierlichkeiten und Feste verwendet.
1844 bis 1846 wurde der Rosensteintunnel direkt unter der Mittelachse des Schlosses gebaut.
König Wilhelm I. starb am 25. Juni 1864 im Schloss Rosenstein.
Im Schloss ist seit 1954 das Museum Schloss Rosenstein des Staatlichen Museums für Naturkunde Stuttgart untergebracht.
Die Nymphengruppe wurde 1809 von Johann Heinrich von Dannecker geschaffen. Die originalen Nymphen befinden sich heute am Anlagensee Tübingen, eine Kopie wurde im Jahre 1982 nach der Zerstörung der Marmorgruppe 1944 von Doris Schmauder erstellt. Die Kopien sind heute am Bassin des Schlosses Rosenstein aufgestellt.
