Od roku 1637 Bojnický hrad spravoval Pavol Pálfi, ktorý ho definitívne získal do dedičného vlastníctva v roku 1645. Tým sa začala azda najdôležitejšia etapa v stavebnej histórii hradu. S Pálfiovcami je osud Bojníc spojený až do začiatku 20. storočia.
Rod Pálffy patrí k najvýznamnejším šľachtickým rodom v Uhorsku v období novoveku. Spočiatku však išlo o drobný zemiansky rod, spríbuznený s rodom Bakócovcov, od ktorých prevzali erb s jeleňom a zlomeným kolesom. Dedičný grófsky titul pre svoj rod získal významný vojvodca a protiturecký bojovník Mikuláš II. Pálfi v roku 1599. Jeho mladší syn Pavol IV. Pálfi sa stal prvým pálfiovským držiteľom Bojnického hradu. Pavol patril k najvýznamnejším predstaviteľom rodu – v roku 1649 bol zvolený za palatína. Bojnický hrad získal do dedičného vlastníctva s konečnou platnosťou v roku 1645.
Pavol Pálfi bol iniciátorom barokovej stavebnej úpravy hradu. Prezieravo nechal v ťažkom období tureckých nájazdov obkolesiť mestečko Bojnice kamenným múrom. Ten viac než pred Turkami našiel uplatnenie pri stavovských povstaniach.
Po Pavlovej smrti sa ujala správy majetku vdova Františka, rodená Khuen von Belassy. Veľmi intenzívne podporovala rekatolizáciu hornej Nitry – práve jej zásluhou rehoľa piaristov otvorila školu v Prievidzi. Na hrade zas bola jej pričinením dokončená baroková kaplnka, ktorá vznikla prestavbou pôvodnej delovej bašty.
Pavol IV. Pálfi aj Františka Khuenová boli taktiež iniciátormi prestavby a rozvoja bojnických kúpeľov, ktoré vďaka nim nadobudli nevídanú úroveň.
V druhej polovici 17. storočia oblasť hornej Nitry naďalej sužovali stavovské povstania, boje medzi cisárskou armádou a kurucmi a ich vyčíňanie, lúpežné bandy a aj Turci. Kuruci – protihabsburskí povstalci – niekoľkokrát vpadli na hornú Nitru. V rámci podpory mohutného tureckého ťaženia v 1683 obsadili i Bojnický hrad. Ten však neovládali dlho. 13. septembra 1683 totiž došlo k rozhodujúcej porážke Turkov pri Viedni. Následný protiútok cisárskej armády zúčtoval aj s kuruckými povstalcami.
K ďalšiemu obliehaniu Bojnického hradu došlo o niekoľko rokov neskôr, v roku 1704, tentokrát povstaleckými vojskami Františka II. Rákociho. Tie ho obliehali osem mesiacov, no po príchode ďalších kuruckých posíl sa vysilená hradná posádka napokon vzdala. V roku 1708 hrad opäť zaujali cisárske vojská pod vedením Jána V. Pálfiho. Ján V. Pálfi bol skúsený vojak a stratég, preslávil sa ako jeden z najlepších uhorských vojvodcov začiatku 18. storočia. Významne sa pričinil o porážku rákociovského povstania a uzatvorenie Satumarského mieru s povstalcami v roku 1711. Vďaka svojim úspechom sa dostal do významných politických funkcií. Po nástupe Márie Terézie na trón zastával od roku 1741 vrcholný post palatína.
Mesto Bojnice s hradom na 1. vojenskej mape Habsburgskej monarchie (1763-1790)
Synom Jána V. bol Karol II., počas ktorého správy došlo k nezhodám medzi Bojnickým panstvom a mestom Prievidza, ktoré vyústilo až do vzbury prievidzských žien v roku 1771. Prievidza už od druhej polovice 14. storočia užívala práva kráľovského mesta. Mešťania sa tak mohli vyhnúť poddanským prácam a dávkam. To všetko za ročný poplatok, ktorý však mesto v ťažkom období 17. storočia nevládalo vtedajšiemu vlastníkovi splácať.
Pálfiovci sa prefíkane pokúsili o vyhlásenie mestských výsad za neplatné. Keď sa na základe toho chceli panskí úradníci ujať mestského vlastníctva – pivovaru, mlynu, výčapu pálenky a vína, zisku z jarmokov, trhov atď., pokúsila sa im v tom zabrániť „vzbura prievidzských žien“. Tie zástupcov panstva zbili palicami, niektorých dokonca dočasne uväznili. Rebélia trvala šesť mesiacov a bola potlačená až regulárnou armádou. Rebelky boli následne pochytané a odsúdené stoličným súdom na 30 až 60 rán korbáčom. Niektoré rebelky a muži, ktorí ich v tom podporovali, boli väznení v celách na Bojnickom hrade. Predpodkladáme, že išlo o priestor dnešnej pivnice pod Stĺpovou sieňou.
Imrich Vysočan: Vzbura prievidzských žien