Les Lichtenberg furent à nouveau les maîtres de Brumath.
Quand Jacques de Lichtenberg, le dernier de la dynastie, surtout connu pour sa passion amoureuse pour la belle Barbel d’Ottenheim s’éteignit, en janvier 1480, les biens et fiefs des Lichtenberg furent répartis entre les deux gendres de Louis V : le comte Simon Wecker de Bitche-Deux-Ponts, époux d'Elisabeth de Lichtenberg, et le comte Philippe Ier de Hanau, époux d'Anne de Lichtenberg, à l’origine de la lignée des Hanau-Lichtenberg.
Le 10 mai 1480, le comte Philippe Ier de Hanau-Lichtenberg, veuf depuis 1474, vint à Bouxwiller pour régler ses affaires d'héritage. Le sort voulu que ce même jour il rendit son âme à Dieu. Le partage des biens brumathois donna, une fois de plus, naissance à des litiges. C'est pourquoi il fut opéré sur l'ordre exprès de l'empereur Maximilien et s'acheva en 1522 par l'attribution de la ville et du baillage de Brumath aux Bitche-Deux-Ponts.
En 1570, Jacques, le dernier de la lignée des Bitche-Deux-Ponts, mourut sans laisser de descendance mâle. Sa fille unique avait épousé, en 1560, Philippe V de Hanau-Lichtenberg. Brumath ainsi que le baillage échurent au comté de Hanau-Lichtenberg.
En 1592, lors de l'affrontement de deux candidats à l'évêché de Strasbourg, Brumath allait de nouveau connaître de dures épreuves. Dans cette "Guerre des évêques" le comte de Hanau prit parti pour le protetant, le margrave Georges de Brandebourg. Jaloux, le duc de Lorraine, candidat catholique à ce même poste, ravagea les terres des Hanau-Lichtenberg et s'empara de Brumath.
Mais le sort de Brumath sera pire, quelques années plus tard, au cours de la terrible guerre de "Trente ans". Dans la "Topographia Alsatiae", parue en 1644, Mathias Merian écrivit : avant la guerre de Trente Ans, Brumath était une ville (Statt) où résidaient de nombreux nobles, mais qu'à présent elle n'était plus qu'une bourgade quelconque (Flecken). Ce qui voulait dire que ses murs, qui n’avaient été que sommairement rétablis après 1389, étaient définitivement démantelés et ne pouvaient plus assurer la protection de ses habitants.
Par les traités de Westphalie, signés en 1648, le protectorat de la France sur le comté de Hanau- Lichtenberg permit à Brumath de se relever et, progressivement, de guérir de ses plaies. Grâce à leur énergie, à leur ténacité, les Brumathois triomphèrent des conséquences désastreuses entraînées par le morcellement et les conflits féodaux.
En 1681, les Hanau-Lichtenberg prêtèrent serment de soumission au roi de France, mais restèrent vassaux de l'archevêque de Mayence. En 1717, le comte Jean-René III de Hanau-Lichtenberg décida de mettre fin à cette sujétion et racheta à l'archevêque Lothaire de Mayence la possession directe de la seigneurie de Brumath. Jean-René III, nanti de revenus considérables et devenu maître du bailliage, put ainsi mener à bien ses projets. C'est ainsi qu'à Brumath, à l'emplacement du dernier château féodal des Lichtenberg, il se lança dans la construction d'un château de résidence, sur les plans de son architecte personnel, Christian-Louis Hermann. Le chantier débuta en 1720. Ce fut un travail dur et de longue haleine pour lequel les habitants de l'ensemble du bailliage durent exécuter des corvées. Achevé en 1728, le résultat architectural fut une totale réussite. En plein centre de Brumath s'éleva un magnifique château entouré de dépendances d'une finition soignée et flanqué, au nord, d'un superbe jardin à la Française : une construction qui, par son ordonnance et par la sobriété de ses éléments, s'inscrivait dans la lignée des édifices français d'inspiration militaire, propre à Hermann, lui-même ancien ingénieur militaire.
Jean-René III résida rarement à Brumath, préférant la "Cour de Hanau" à Strasbourg (actuellement Hôtel de Ville, place Broglie). Il ne négligea pas pour autant l'entretien et l'embellissement de sa propriété brumathoise. De son mariage avec Dorothée-Frédérique de Brandebourg Anspach naquit, en 1700, une fille, Charlotte, Christine, Madeleine, Jeanne. Elle resta enfant unique. Elle se maria à Louis VIII de Hesse-Darmstadt mais décéda à l'âge de 26 ans, en 1726. Le prince héritier, Louis IX, n'avait que sept ans, il avait deux frères cadets et une sœur.
À la suite de ce deuil, le château ne fut plus jamais habité par ses propriétaires. Quelques hôtes illustres y séjournèrent épisodiquement, ainsi que plus tard la grande Landgravine, l’épouse de Louis IX.