Nach dem großen Brand im Jahre 1549 wurde der "Rittersaalflügel" an den hinteren Teil des Vöhlinschlosses angebaut. Von 1710 bis 1720 wurde im Zuge der barocken Neuausstattung des Hauptschlosses dieser Trakt aufgestockt und erhielt ein Französisches Mansarddach. Ein neuer Fest- und Hochzeitssaal mit prächtigen, figürlichen barocken Stukkaturen im Stile Caspare Molas wurde erbaut und mit den repräsentativen Wohnräumen des Hauptschlosses verbunden. 

Im vorderen Teil des Vöhlinschlosses ist das Museum Illertissen - Geschichten und Geschichte im Schloss - untergebracht.

Das Kellergewölbe im Französischen Anbau wurde vermutlich Mitte des 14. Jahrhunderts gebaut und ist somit eines der ältesten Teile des Schlosses.