Największy rozkwit pałacu nastąpił w II połowie XVIII wieku za sprawą Stanisława Męcińskiego, starosty wieluńskiego. Dokonał on gruntownej przebudowy obiektu, nadając mu charakter reprezentacyjnej rezydencji barokowej. W tym czasie gościem w Działoszynie był król Stanisław August Poniatowski, a jedną z reprezentacyjnych sal nazwano na jego cześć Salą Królewską. Z tego okresu pochodzi słynna sentencja umieszczona niegdyś nad bramą wjazdową: „Ktoś tam sobie dumny z Puław i Tulczyna, a ja jestem kontent z mego Działoszyna”, podkreślająca dumę właściciela z lokalnej siedziby oraz stanowiąca aluzję do siedzib rodów Czartoryskich i Potockich.
W 1804 roku majątek przeszedł w ręce rodziny Myszkowskich, a następnie Wzdulskich. Od lat 80. XIX wieku obiekt zaczął podupadać, służąc celom mieszkalnym dla kolejnych dzierżawców, co doprowadziło do dewastacji wnętrz i zdziczenia parku. Pałac ucierpiał w czasie I wojny światowej (mury i dach) oraz w trakcie II wojny światowej. W latach 1957–1961 obiekt odbudowano, przeznaczając go na cele oświatowe. Utworzono szkołę zawodową, a następnie Państwowy Zakład Wychowawczy dla dzieci. Po okresie pełnienia funkcji ośrodka wychowawczego, w latach 2005–2007 przeprowadzono kapitalny remont obiektu i rewitalizację parku. W pałacu mieści się Regionalne Centrum Rozwoju Kultury i Turystyki.