Zámek Třemešek je dvoupatrová budova o devíti okenních osách v průčelí a třech po stranách, krytá nízkou valbovou střechou, a její ústřední část je vyvýšena o jedno patro s drobnou vížkou. Renesanční zámek Jana Bukůvky z Bukůvky byl dokončen v roce 1587 (Polách 2014, s. 39). Původně se jednalo o patrový objekt s lunetovou římsou, završený věžičkou. Druhé a třetí patro včetně vížky vznikly až v rámci historizující přestavby (1857–1861), která dala zámku současný vzhled (Polách 2014, s. 134–135). Ve druhé polovině minulého století byl objekt nevhodně adaptován pro účely internátu zemědělského učiliště (Polách 2014, s. 167) a po požáru roku 2018 je nyní nově zrestaurován. Nejcennějším dochovaným prvkem je pozdně renesanční pískovcový portál s postavami Jana Bukůvky z Bukůvky a jeho manželky Ester Syrakovské z Pěrkova (Polách 2014, s. 39–41). 

Renesanční štuková výzdoba se dochovala v přízemí zámku. V jeho jižní části jsou to dva sály zaklenuté neckovou klenbou s římsou po obvodu. Místnost blíže vstupnímu portálu zdobí pouze jednoduché vpadlé zrcadlo obdélného tvaru. Štuková výzdoba zámku Třemešek nevyniká nad běžný rámec dobové produkce. Je velmi blízká štukaturám východního křídla zámku v Bučovicích a Schwanzova domu v Brně, které vznikly v přibližně stejném období, a lze se tak domnívat, že se zřejmě jednalo o tutéž dílnu. Z restaurátorských průzkumů nebyly ani v jedné z místností nalezeny stopy po renesanční malířské výzdobě. Odhalena byla pouze nejstarší jednovrstvá vápenná omítka s hnědo-šedým nátěrem na povrchu. Štuková výzdoba byla restaurována v souladu s doporučeními Národního památkového ústavu.