Marken och gården Kemnat, väster om München, inköptes 1 juli 1663 för 10 000 floriner, och redan samma år gavs i uppdrag åt den norditalienske arkitekten Agostino Barelli att uppföra en italiensk "villa", ett mindre slott med fem våningar och en trädgårdspark. Taket lades redan år 1675.

Palatset fortsatte att byggas och utvecklas fram till Henriettes död år 1676, och efter att Ferdinand Maria dött år 1679, övertogs den kurfursteliga tronen av sonen Max Emanuel av Bayern. Han tillbringade mycket tid utomlands på grund av det turkiska kriget och uppdraget som guvernör över Spanska Nederländerna, och först efter återkomsten till München år 1701 kunde han fortsätta arbetet med Nymphenburg.

Arkitekten Henrico Zucalli från Reverdero i södra Graubünden, som redan hade arbetat med slotten Lustheim, Schleissheim och theatinerkyrkan i München, utvidgade nu huvudbyggnaden (som än idag är förhållandevis intakt efter originalet) med flyglar sammanbundna med lättare gallerier, med flertal öppningar in mot slottsparken, vilket skiljer denna arkitektur från tex. det kompakta Versailles. Interiören domineras av den stora hallen, dekorerad med Dianamålningar i taket eftersom detta är ett sommar- och jaktslott.

Det spanska tronföljdskriget år 1704 fördröjde färdigställandet av slottet, och arbetet återutogs först 10 år senare, nu med en ny arkitekt, Joseph Efner, son till en trädgårdsmästare i Dachau. Kavaljersflyglar, stallar, orangeri, och paviljongerna Pagodenburg och Badenburg, samt Magdalenenklause tillkom.

Kurfursten Karl Albrecht av Bayern, från år 1742 kejsare Karl VII av tysk-romerska riket, färdigställde "Carlstadt" halvcirkeln av byggnader som omger förgården till slottet, bland annat den hitflyttade porslinsfabriken som grundats av Max II Joseph av Bayern i Neudeck in der Au, dammar och en fontän, samt byggnaderna som löper längs kanalen som utgår från Nymphenburg i riktning mot floden Würm och München.

På 1730-talet uppförde François de Cuvilliés den äldre lustslottet Amalienburg i slottsparken.[1]

Dessa byggnader, tänkta för hantverkare, köpmän och konstnärer med stöd från hovet, och viss skattefrihet, vilka byggde hus och gårdar med egna kostnader, men måste följa strikta byggnadsplaner så att de inte störde harmonin och helhetsintrycket.

Kurfursten Max III Joseph färdigställde tidigare påbörjade byggnader, renoverade ett antal andra, och smyckade parken med vita marmorstatyer.

Kurfursten Karl Theodor av Bayern färdigställde gallerierna mellan huvudbyggnaden och sidoflyglarna, samt öppnade 1792 parken för besökare.

Efter att Napoleon I utropat Bayern som kungadöme, tillbringade kungen Max I av Bayern stor del av sin tid här, där han också dog. Därför utformades också kungens och drottningens rum mer för permanent boende, många av möblerna byttes ut, och Nymphenburg blev ett av de modernare residenserna under tidigt 1800-tal.