Le origini della Rocca di Bazzano, a dispetto della leggenda che la vuole costruita da Matilde di Canossa, risalgono ad una data incerta ma sicuramente anteriore al Mille, nel periodo in cui in tutta l'area padana sorgevano castella o castra in difesa dalle invasioni barbariche.Nel 1038 il Vescovo di Modena Guiberto concede in enfiteusi il castello e la chiesa di Santo Stefano al Marchese Bonifacio di Canossa, padre di Matilde, la quale lo riceverà in eredità all'età di nove anni.
Morta Matilde senza eredi il castello torna a Modena.
Le prime mura della fortezza vennero costruite nel 1218. Nel corso del Duecento la Rocca viene assediata dai Bolognesi per ben due volte: nel 1228 con risultato negativo e nel 1247, quando invece i Bolognesi riuscirono ad espugnarla, pare per un tradimento, e diedero ordine di demolirla completamente facendo trasportare le pietre a Monteveglio, dove furono utilizzate per una casa torre destinata ai funzionari bolognesi di quel borgo. La fortezza fu in seguito ricostruita da Azzo VIII d'Este tra il 1296 e il 1311. Nel 1317 venne ricostruito anche il cassero posto sulla porta d'ingresso delle mura, l'attuale torre dell'orologio. Dopo il 1371 i marchesi d'Este ampliarono le mura della Rocca (la porta d'ingresso di queste nuove mura è da identificarsi probabilmente con l'arco posto alcuni metri più in basso del cassero scendendo verso il paese (l'ingresso sud, dal quale passano le auto, risale invece a fine '800, quando venne costruito l'attuale cimitero).
L'aspetto attuale dell'edificio risale però all'epoca rinascimentale, quando Giovanni II Bentivoglio lo trasformò in "delizia" signorile destinata alle vacanze in campagna.
Dell'antico nucleo tardoduecentesco rimangono solo la torre sul lato sud e l'ala attigua. Per il resto i nuovi muri a filari alternati di laterizi e ciottoli vengono interamente intonacati e parzialmente ricoperti di pitture, di cui sono conservate solo poche tracce. Anche i merli a coda di rondine sono ridotti a puri motivi decorativi.
Di notevole interesse quanto rimane delle pitture parietali delle sale, in buona parte recentemente restaurate. Nelle sale a piano terra si possono osservare alcuni stemmi a tempera, con gli emblemi dei Bentivoglio (la sega rossa a sette denti) e della celebre dinastia milanese degli Sforza (l'onda bianca e azzurra e il drago con un uomo in bocca), che ricordano il matrimonio di Giovanni Bentivoglio con Ginevra Sforza. Le iniziali Ms Zo rinviano allo stesso Giovanni Bentivoglio ("Messer Zoane").
La Sala dei Giganti, la maggiore della Rocca, presenta una partitura architettonica di colonne, entro le quali sono inquadrati paesaggi (forse raffiguranti Bazzano e altre terre dei Bentivoglio) e grandi figure di armati con gli stemmi dipinti sugli scudi. Sul lato sud si osserva sovrapposto un centauro meccanico di stile futurista, dei primi del '900, tracciato al carboncino.
L'adiacente Sala del Camino presenta un motivo decorativo con l'arma bentivolesca inquartata con quella degli Sforza racchiusa da una collana di perle entro una cornice quadrilobata a nastro. Nella sala successiva si osserva il frutto dei restauri degli anni della prima parte del '900. La Sala dei Ghepardi è decorata col motivo del ghepardo entro una cornice di melograno, col motto "per amore tuto ben volgo soferire". La Sala delle Ghirlande presenta lo stemma dei Bentivoglio inquartato con quello primitivo degli Sforza (il leone rampante con un ramo di melograni, o mele cotogne, su fondo blu); le iniziali di Giovanni Bentivoglio sono qui alternate con quelle della moglie "Madonna Zinevra" (Ma Za; a Ginevra alludono probabilmente i rami di ginepro).