Nach dem frühen Tod des Erbauers wurde das im Rohbau stehende Schloss nicht nach den ursprünglichen Plänen fertiggestellt, sondern zu schlichten Büros für die gräflichen Beamten ausgebaut. Noch heute beherbergt es überwiegend Amtsstuben von Kreis- und Landesbehörden. Die Schlosshalle im rechten Flügel wird für Veranstaltungen genutzt.
Das Erdgeschoss des Nordflügels beherbergt seit 1964 das städtische Museum. In fünfjähriger Arbeit wurden die Räume saniert und in den Raumzustand der Bauzeit zurückversetzt. Das neue "Museum im Schloss Wolfach" ist seit Juni 2013 geöffnet. Seit 1995 wird die ehemalige Schlossküche als Flößereimuseum genutzt.
Ein historisches Kleinod besonderer Art ist die Schlosskapelle. Der Ursprung dieser Wallfahrtskirche zur 'Schmerzhaften Gottesmutter' reicht rund 700 Jahre zurück. Die heutige Gestalt bekam sie mit dem Bau des jetzigen Schlosses. Neben dem Gnadenbild aus dem 14. Jh. beherbergt die Kapelle auch einige künstlerisch wertvolle Altar- und Votivbilder. Eine besondere Kostbarkeit ist das Gemälde 'Christus im Grab' von 1788, des damals 14jährigen Johann Baptist Seele aus Wolfach, späterer Hofmaler des Königs von Württemberg. Die Schlosskapelle wird von der Katholischen Kirchengemeinde St. Laurentius genutzt und ist tagsüber zugänglich.
Der größte Teil des Schlosses ist im Besitz des Ortenaukreises und des Landes Baden-Württemberg und wird als Behördensitz genutzt. Neben Polizeiposten, Amtsgericht und Notariat sind Außenstellen des Landratsamts und des Finanzamts darin untergebracht.