W 1629 miasto nabył hetman Stanisław Koniecpolski. Nowy właściciel rozbudował Brody, czyniąc z nich fortecę z 10 bastionami i zamkiem, ale zadbał także o ich rozwój gospodarczy osadzając Żydów i Ormian. Pracami budowlanymi w latach 1630–1635 kierował Andrea dell’Aqua według planów, które stworzył Wilhelm le Vasseur de Beauplan. Stanisław Koniecpolski w pobliżu miasta zbudował też rezydencję w Podhorcach. On zmarł na zamku w Brodach w marcu 1646 roku i w tutejszym kościele odbył się jego pierwszy imponujący pogrzeb.
W 1648 Chmielnicki wraz z Kozakami zdobył i spalił miasto, jednak załoga zamku zbudowanego przez Stanisława Koniecpolskiego odparła atak Kozaków. Aleksander Koniecpolski, syn założyciela zamku, zapisał w testamencie m.in. Brody, Podhorce, Złoczów przyszłemu królowi Janowi III Sobieskiemu. Syn króla Jakub w 1704 sprzedał je Józefowi Potockiemu. W czasie wojny o sukcesję polską miasto w 1734 roku zostało zajęte przez Rosjan.
W połowie XVIII wieku, Potoccy herbu Pilawa wybudowali na terenie zamku nowy barokowy pałac z wieżą.