1161 wird ein "Dietrich von Ossenburch" urkundlich genannt, der einem steirischen Ministerialengeschlecht entstammte. Man vermutet, dass er bereits der Familie Neidberg angehörte, die ab 1218 auf der Ochsenburg ansässig war.

Als die Babenberger an die Macht kamen, verloren die Neidberger vorübergehend ihr Lehen, blieben aber auch in dieser Zeit Pfleger auf der Burg. Um 1360 war die Herrschaft an die Drosendorfer Linie der Herren von Wallsee gekommen, die sie aber 1374 an Hans Püsendorfer verkauften. 1383 erwarb das Chorherrenstift St. Pölten die Ochsenburg und behielt sie bis 1530, als sie es an Veit Lassberger veräußerten. Nachdem sie 1675 in den Besitz der Herren von Leisser gelangte, ging sie 1699 wieder an das Kloster St. Pölten über.

Unter Probst Christoph Müller von Prankenheim wurde der barocke Umbau, der bereits unter den Vorbesitzern begonnen wurde, vermutlich durch den Baumeister Jakob Prandtauer vollendet. Nach der Aufhebung des Klosters durch Kaiser Josef II kam die Ochsenburg an den niederösterreichischen Religionsfonds. 1785 wurde das Nutzungsrecht an der Herrschaft der neuerrichteten Diözese St. Pölten zugewiesen. 1866 wurde die Ochsenburg bischöfliches Mensalgut. Im Zweiten Weltkrieg war im Schloss ein Lazarett untergebracht. In der Nachkriegszeit kam es zu einer Devastierung der Anlage. Seit ihrer Renovierung wird die Ochsenburg wieder von den St. Pöltner Bischöfen als Sommersitz benützt.

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