Перші відомості про Млинів належать до періоду панування литовського князя Олександра (1492-1506р.). У 1566 р. млинівські землі стали власністю Григорія Ходкевича, каштеляна віденського та гетьмана литовського.
Палац, який став однією з найбільших резиденцій польської знаті на Волині, був закладений в 1780 році за проектом Єфрема Шрегера, придворного архітектора польського короля Станіслава Августа, а парк впорядкований садівником Діонісієм Міклером – одним з найвизначніших садівників свого часу.
До 1939 року Ходкевичі проживали у флігелі палацу, який є пам’яткою архітектури класицизму на Україні. Нині в колишньому приміщенні флігеля знаходиться Млинівський краєзнавчий музей.