Sáromberke 1754-ben, a Teleki Sándor halálát követően zajló birtokosztály során került Teleki Sámuel tulajdonába. Az eredetileg a gernyeszegi birtokhoz tartozó falu fokozatosan vált a fiatal földesúr birtokközpontjává, a ma is álló kastély építését nyugat-európai tanulmányútjáról (1759–1763) való hazatérése után, iktári Bethlen Zsuzsannával kötött házassága küszöbén kezdte el 1769-ben. Az északi szárny 1769–1770 között épült, a déli szárny munkálatai 1773-ban kezdődtek el. Az építőtelepet a keresett marosvásárhelyi német kőművespallér, Schmidt Pál vezette (ekkoriban a gernyeszegi Teleki-kastély építését is ő irányította). A kastély történetére vonatkozó levéltári kutatások számos, a munkálatokban résztvevő marosvásárhelyi barokk mester  – Johann Hoffmann (Hoffmann János) és Friedrich Poch kőművesek, Győrfi Mihály ácsmester, Henne Tamás asztalos, Jacob Mizler lakatos – tevékenységére utalnak. Bizonyos faragott kő elemeket Josef Hoffmayer kolozsvári mester (az ismert barokk szobrász, Hoffmayer Simon apja) készített el. Arra a lényeges kérdésre, hogy a tervkészítés munkája is a kivitelező mester munkáját dícséri-e, vagy pedig tervező építész jelenlétével is számolnunk kell a kastély építésénél, a levéltárak egyelőre nem adnak választ; így nem tudjuk, hogy a két egymással szemben elhelyezett, csaknem teljesen azonos tömeg- és homlokzatalakítású szárnyból álló épületegyüttes elképzelése kitől származik.

Az északi szárny mögött elhelyezkedő melléképületek az ezt követő évtizedekben épültek, a nagyméretű, eredetileg U alaprajzú, gazdasági funkciójú épületet Johann Hoffmann kőművespallér építette 1781–1782 között (napjainkban csak a főúttal párhuzamos, bástyaszerű tömbben végződő része áll).

A mai együttes arculatát alapvetően a neobarokk központi szárny határozza meg. Ezt a kancellár dédunokája, az Afrika-kutató Teleki Sámuel építtette, Möller István építész (1860–1934), a budapesti Műegyetem tanára tervezte 1912–1914 között. A központi szárny révén jó érzékkel egységesítette a különálló 18. századi részeket, hasonlóvá téve az addig kúriaszerűen ható épületegyüttest a barokk világ cour d’honneur-ös kastélyaihoz. A neobarokk szellemében fogant új épület több vonatkozásban is tudatosan használja a barokk-kori szárnyak részletformáit. A kivitelezést Csiszár Lajos, az ekkoriban Marosvásárhelyen igen népszerű építész-vállalkozó vezette. A központi szárny használatba vételére azonban sohasem került sor: a termek végleges kialakítására a két világháború között a családnak már nem volt anyagi ereje, az épületet ekkoriban raktárként használták.

A két világháború között a kastélyt még az egyik leggazdagabb berendezésű erdélyi nemesi lakként tartották számon. Második világháború utáni feldúlása és teljes kifosztása során azonban berendezése szinte teljes egészében megsemmisült, napjainkban sajnos csak az írott és képi források alapján tanulmányozható. A 18. századi berendezés és funkciók a fennmaradt korabeli leltárak alapján rekonstruálhatók. A nyugati sarokpavilon kivételével pedig a teljes déli szárny (hasonlóan az északi szárny mögötti mellékszárnyakhoz) háztartási, személyzeti és gazdasági rendeltetésű helyiségeknek adott otthont. A család az északi szárny termeit lakta, itt lelhetőek fel a korabeli kastélyok jellegzetes funkciói. A ház urának lakosztálya a nyugati sarokpavilonban volt berendezve, a család nőtagjai által használt helyiségek keletebbre húzódtak, a kettő között helyezkedett el a reprezentatív nagyterem, a „palota”, a nappali ház valamint a háló. A kastély a 20. század elején számos festmény mellett még őrizte Barabás Miklós 1837-ben készített családi portréit is, ezek ma már sajnos csak archív fotókon azonosíthatók.

A kastély a Marosvásárhelyről Szászrégenbe vezető autóút nyugati oldalán, a Marossárpatak fele tartó úttól északra elterülő településrészen áll. A főút fele néző díszudvart téglakerítés határolja, a kapubálványok oszlopait kőurnák díszítik. A díszudvart északról az 1769-ben, délről pedig az 1773-ban épült szárny fogja közre, nyugaton a Möller István által tervezett központi szárny formálja U alakúvá az együttest. Az északi szárny keleti sarokpavilonjához egy, a főút mentén északi irányba végignyúló mellékszárny csatlakozik. A mellékszárnyhoz nyugati oldalának középrészén a kastély északi traktusával párhuzamos épületszakasz illeszkedik. A kastély közvetlen épített környezete északon magas, bástyaszerű tömbbel záródó, észak-dél tengelyű, hosszú gazdasági épülettel ér véget. A déli szárny mögött régi istállóépület húzódik.

A huszonegy tengelyes, földszintes északi szárny tömegét a manzárdtetővel hangsúlyozott két sarokpavilon, a homlokzat síkjából erősen előreugró két oromzatos portikusz, valamint a középső tengelyben a falsíkból enyhén kiemelkedő oromzatos bejárat határozza meg: ezek révén jól kiszámított ritmus és arányos tagolás érvényesül a homlokzaton. A keleti sarokpavilon homlokzatait korinthoszi fejezetekkel díszített pilaszterek szegik, abakuszvirágos fejlemezzel képzett fejezetekkel. A fríz két lemeztagból álló párkány fölött húzódik, a homlokzatot gazdagon tagolt, teljes koronázópárkány zárja. A sarokpavilon udvari homlokzatát két ablak töri át, ezeket füleskeretek díszítik, keskeny, volutás szemöldökpárkányuk alatt kagylómotívumra emlékeztető stukkókkal, fölötte palmettaszerű díszekkel. Főútra néző homlokzatát két hasonló ornamentikájú vakablak tagolja. A nyugati sarokpavilon kialakítása megegyezik a keletiével, mindössze udvari homlokzatának ablakszemöldökeiről hiányzanak a kagylódíszek.

A sarokpavilonok között húzódó, tizenhét tengelyes épületszakaszt nyeregtető fedi. A könyöklőpárkányos ablakok szemöldökrészén, a füleskeretek fölött negyedkör-szegmensekkel tagolt, téglalap alakú kiülő faltükrök sorakoznak. A sarokpavilonok közötti szakasz középső tengelyében nyíló, enyhe kiugrással kialakított központi bejáratot toszkánfejezetes pilaszterek szegik, kosáríves fülkéjét nagyméretű stukkó kagylódísz tölti ki. Oromzatát volutás, faragott kő párkány zárja, és két íves kialakítású, növényi ornamentikával díszített, volutában végződő kőfaragvány szegélyezi. A sarokpavilonok közötti szakasz harmadik, illetve tizenötödik tengelyében elegáns portikuszok nyílnak. Kis nyeregtetőt tartó pilléreiket a sarokpavilonokon látottakhoz hasonló pilaszterek díszítik. Oromzataikat a fentebb tárgyalt központi bejárat faragványainál valamivel egyszerűbb ornamentikájú, volutás kőfaragványok szegik, és félköríves párkányok zárják le, melyek levelek közé ágyazott fenyőtoboz-díszeket mintázó kőurnákat tartanak.

A szárny alaprajzi kiosztása kétmenetes: az udvar felőli oldalon a barokk-kori lakó- és reprezentatív tereket, északon pedig egy keskenyebb, utólagosan hozzáépített teremsort foglal magába. A nyugati sarokpavilonban emeletet alakítottak ki. A termeket síkmennyezetek fedik. A déli teremsor az udvar felőli bejáratokon át közelíthető meg. Napjainkra az épület közlekedési rendszerét a tanintézmény igényeinek megfelelően átalakították, a termek belső átjárhatóságát megszüntették. Kiemelt figyelmet érdemel az épület három jó minőségű, rokokó ihletésű mennyezeti stukkója.

A déli szárny homlokzata néhány apró részletet leszámítva teljesen megegyezik az északiéval. Alaprajzi kiosztását azonban kevésbé befolyásolták a 19. századi átalakítások: ez a szárny egymenetes, csak nyugati részén csatlakozik déli oldalához egy rövid teremsor. A portikuszok bejáratai itt eredetileg keskeny, a teljes épületet átszelő kis folyosókra nyíltak.

Az oldalszárnyakat összekötő központi szárny tizenöt tengelyes udvari homlokzatának hangsúlyos eleme a háromtengelyes középpavilon és a két, egyenként kéttengelyes sarokpavilon. A középpavilon középső tengelyében nyíló főbejárat oldalain egy-egy szegmensíves záródású, cseppdíszes füleskeretes ablak helyezkedik el. Mindhárom tengely felső részén tört szemöldökíves bevilágítóablakok nyílnak. A nagyoszloprendként alkalmazott, korinthoszi jellegű pilaszterek felett üres fríz húzódik, a homlokzatot függőlemezes koronázópárkány zárja. A bejárat fölött rozettás rokokó rácsmotívumot és levéldíszeket mintázó, vasszerkezetű védtetőt helyeztek el. A sarokpavilonok homlokzatait korinthoszi jellegű fejezetekkel ellátott, kettőzött pilaszterek szegik. Ablakaik cseppdíszes füleskeretei fölött levél- és kagylómotívummal díszített, volutás szemöldökpárkányok. A pavilonok a főhomlokzaton két, egyenként négytengelyes szakaszt határoznak meg, ezekben a cseppdíszes füleskeretes ablakok stukkóból készült volutás szemöldökpárkányát levéldíszek ékesítik. A párkányfejezetes pilaszterekkel szegélyezett, tizenhárom tengelyes kerti homlokzaton a sarokpavilonok már nem érvényesülnek, a tengelyek a középpavilon lendületes ívvel hangsúlyozott, markáns tömbje köré szerveződnek.

E szárnyat manzárdtető fedi. A sarok- és a középpavilonok közötti szakaszokon a manzárdtető alsó síkját négy-négy előreugró manzárdablak töri át, emelt íves záródással és hasonló ívű, záróköves díszítésű szemöldökpárkánnyal. Az új épületet két kosáríves kocsiáthajtó csatolja a régi szárnyak nyugati sarokpavilonjaihoz, a déli fölött kőbábos mellvéddel kialakított teraszt alakítottak ki.
A belső térben a helyiségek egy, az alaprajzot hosszában kettészelő középfolyosó oldalain szerveződnek. A terv hangsúlyos eleme a középen elhelyezett nagyterem (Möller István tervrajzán könyvtár), előtte tágas előcsarnokkal. A termeket a tükörboltozatos könyvtár kivételével síkmennyezetek fedik. Ezek többségét profilozott, négyszögű keretben elhelyezett, egyszerű íves-karéjos mélyített mezők díszítik, de néhány helyiségben az északi szárny hasonló díszeire emlékeztető, igényesebb kivitelű neobarokk stukkók láthatók. A sarokrizalitokban félemeletek, a padlástér északi részében manzárdszobák növelik az épület befogadóképességét.

Orbán János: A sáromberki Teleki-kastély. In: Feld István–Somorjay Sélysette (szerk.): Kastélyok évszázadai, évszázadok kastélyai. Tanulmányok a 80 éves Koppány Tibor tiszteletére. Budapest, 2008, 211–232.