Vermutlich hat an dieser Stelle zuvor die Burg der Böchinger Herren gestanden, die bereits im Bauernkrieg 1525 und nach Wiederaufbau erneut im 30-Jährigen Krieg zerstört wurde. Das Kellergewölbe ist allerdings bis heute erhalten.
Das Schloss wurde dann an eben dieser Stelle vermutlich Ende des 17. Jahrhunderts als schlichte Barockanlage gebaut. Nachdem nach dem 2. Weltkrieg zuerst eine Winzergenossenschaft in dem Gebäude untergebracht war, entstand 1961 eine Sektkellerei. Heute gehört das Schloss Böchingen als Betriebsstätte der Sektkellerei Schloss Wachenheim an. Die Produktion in Böchingen wurde zwar 2008 eingestellt, aber noch heute ist die Marke "Schloss Böchingen" auf dem Markt.
Das Gebäude gehört zu den Kulturdenkmälern des Ortes.