Heinrich II. († 1228), Sohn von Poppo V. von Irmelshausen aus einer Nebenlinie der Grafen von Henneberg, hatte das Gebiet um Sternberg im Grabfeld vom Hochstift Eichstätt als Lehen erhalten. Er ließ eine Burg am Fuß des „Sterinbercs“[1] erbauen und verlegte um das Jahr 1199 seinen Stammsitz von Irmelshausen nach Sternberg. Der Name des Bergs ging somit auf die von Heinrich II. gegründete Linie der Herren von Sternberg über. Auch die Burg und die an deren Fuß sich entwickelnde Siedlung übernahmen später den Namen Sternberg.
Bedeutendster und letzter Vertreter des Geschlechts war Heinrichs Sohn Berthold II. von Sternberg († 1287), der Bischof von Würzburg war. Schon bald nach dem Tode des letzten Stammhalters Albert von Sternberg († zwischen 1253 und 1255) erreichte der älteste Sohn von Poppo VII. von Henneberg, Graf Heinrich III. von Henneberg († 1262) durch Vermittlung des Grafen Adalbert von Dillingen im Jahr 1255 die Belehnung mit den eichstättischen Lehen der Sternberger Linie. Der Vater Albrechts von Sternberg war in der Schlacht bei Metzels gegen den Vater Heinrichs III. im Jahr 1228 getötet worden.
Sternberg kam damit an die Hauptlinie der Grafen von Henneberg. Die Burg wurde ab 1297 durch Beamte (Ministeriale) verwaltet, die sich nach ihrem Sitz ebenfalls „von Sternberg“ benannten. Ab 1317 wurden sie auch mit der Burg Callenberg bei Coburg belehnt und erbauten in der Nähe das Sternbergschloss Meeder.
Durch zwei Erbteilungen der Linie Henneberg-Schleusingen in den Jahren 1347 und 1353 kamen der Ort und die Burg Sternberg an die Erbtochter Elisabeth von Henneberg-Schleusingen († 1389), die mit Graf Eberhard II. von Württemberg verheiratet war. Dieser verkaufte Sternberg im Jahr 1354 an das Hochstift Würzburg, wodurch auch die Lehnszugehörigkeit zum Hochstift Eichstätt erlosch.[2]
Das Hochstift vergab mehrere Lehen, so dass aus der Burg Sternberg eine der größten Ganerbenburgen im Hochstift Würzburg entstand. Die Grafen von Henneberg-(Aschach-)Römhild im Jahr 1400 die Burg und das Amt Sternberg pfandweise, 1412 durch Kauf vom Hochstift Würzburg zurück.[3] 1485 erfolgte die erste Teilung der Römhilder Linie, wobei Sternberg an den römhildischen Teil unter Graf Friedrich II. von Henneberg-Aschach († 1488) fiel. Der Ort kam später an das Hochstift Würzburg zurück.
16. bis 18. Jahrhundert
Das evangelische Rittergeschlecht Truchseß von Wetzhausen, dessen Angehörige in Diensten der Fürstbischöfe von Würzburg standen, brachte sich ab 1450 mehr und mehr in den Besitz von Burganteilen. Ab Mitte des 16. Jahrhunderts waren sie alleinige Besitzer von Sternberg.
Das Rittergeschlecht derer von Sternberg, das ab 1317 im Lehnsbesitz der Burg Callenberg bei Coburg war, starb 1588 aus. Das Anwesen im seit 1354 wettinischen Callenberg ging als „offenes Lehen“ an Herzog Johann Casimir von Sachsen-Coburg.
Im Dreißigjährigen Krieg wurde Sternberg um 1632 von der weimarischen Armee verwüstet. Der damalige Dorfherr, Philipp Albrecht Truchseß von Wetzhausen, wurde von den Schweden als Amtmann in Mainberg eingesetzt. Er hatte 1631 Anteil am Tod des katholischen Pfarrers von Altenmünster, Liborius Wagner.
1667/69 ließ Philipp Albrechts Sohn Wolff Dietrich anstelle der baufällig gewordenen Burg das neue, prachtvolle Barockschloss Sternberg errichten, das als eines der schönsten in Franken gilt. 1685 gründete der Schlosserbauer eine katholische Pfarrei. Er ließ 1673 im Burggraben die Pfarrkirche Heilig Kreuz errichten. Zuvor war Sternberg über einen längeren Zeitraum Sitz einer evangelischen Pfarrei.
1695 wurde der stattliche Besitz in Sternberg und den Nachbargemeinden an den Würzburger Fürstbischof Johann Gottfried von Guttenberg aus der Familie der Freiherren von Guttenberg verkauft. Neben dem Ort und dem Schloss Sternberg gehörte auch Sulzdorf an der Lederhecke zum Rittergut Sternberg, das bis 1806 im Besitz der Freiherren von Guttenberg blieb.
Das Schloss Sternberg wurde zwischen 1933 und 1945 als nationalsozialistisches SA-Ausbildungslager genutzt. Nach dem Zweiten Weltkrieg beherbergte es Flüchtlinge und wurde 1947 dem letzten Eigentümer, einer religiösen Vereinigung, zurückgegeben.
1997 wurde beim Ausbau der Kreisstraße von Obereßfeld nach Sternberg die bisher größte jungsteinzeitliche Siedlung im Landkreis Rhön-Grabfeld entdeckt, ein eindrucksvoller Beleg, dass die Gegend schon seit mindestens 6000 Jahren besiedelt ist.[4]