Am 27. Dezember 1583 starb Georg Ernst von Henneberg-Schleusingen als letzter Nachkomme seiner Familie. Über fünf Jahrhunderte hatten die Grafen von Henneberg die Geschichte Südthüringens wesentlich geprägt.
Das Henneberger Land fiel nun zunächst an die Herzöge von Sachsen. Unter diesen nahm das Stammhaus Wettin eine vorherrschende Rolle ein. Sie unterteilten das hennebergische Erbe in verschiedene Herrschaftsgebiete. Dabei wurde das Amt Kaltennordheim zunächst unter eine sächsische Gemeinschaftsregierung gestellt.
Durch Erbteilung fiel Kaltennordheim 1641 an Sachsen-Weimar und 1662 wiederum durch Erbteilung an Sachsen-Weimar-Eisenach. Unter der Herrschaft dieses Hauses blieb Kaltennordheim bis zur Auflösung der Herzogtümer im Jahre 1918.
Bis 1601 gehörte Kaltennordheim zur Cent Kaltensundheim. Durch die Erbteilung der Herzöge von Sachsen wurde es jedoch abgetrennt und der hennebergisch-sächsischen Gemeinschaftsregierung unterstellt.
Die alte Gerichtsbarkeit wurde aufgelöst und mit der Neubildung des Amtes Kaltennordheim das Cent Gericht Kaltennordheim gegründet. Dem neu gegründeten Kaltennordheimer Cent Gericht fiel nun auch der Vollzug des Strafrechtes zu. Von nun an wurden im Kaltennordheimer Amtsgericht auch „Halsgerichtstage” abgehalten. Die Richtstätte mit dem Kaltennordheimer Galgen befand sich am Westhang oberhalb des Ortes. Die Volksmündlichen Flurnamen „Unter dem Gericht”, „Am Galgen" und „Am Rad" weisen noch heute auf diese Stätte hin. Geringere Straftaten wurden am „Stock (auch Pranger genannt) bzw. am Halseisen gesühnt. Das letzte Halseisen befand sich am Eckstock des Tores zum Kaltennordheimer Amtshof. Es bestand aus einem schmiedeeisernen Ring, welcher dem Sträfling um den Hals gelegt und mittels eines Schlosses verschlossen wurde. Den Schmähungen der Bürger und dem Spott ausgeliefert, musste er hier je nach Schwere seines Vergehens in aufrechter Haltung und gefesselten Händen seine Strafzeit abbüßen.
Der Name „Stockgarten" am östlichen Ortsausgang weißt auf einen ähnlichen Vollzugsplatz hin. Nach Volksmündlichen Aussagen befand sich hier der sogenannte „Stock” – ein Holzpfahl außerhalb des Ortes gelegen – an welchem ebenfalls Straffällige gefesselt wurden. Die beiden alten Gerichtszellen befanden sich im Kaltennordheimer Turm. Wie bereits erwähnt, wurde das Kaltennordheimer Schloss und der Stadtflecken im Kriegsjahr 1634 bei dem Überfall der Kroaten größtenteils in Schutt und Asche gelegt. Es dauerte Jahrzehnte bis sich der Ort von diesen Folgen wieder erholt hatte. Erst 1752 begann die Herzogliche Regierung mit dem Wiederaufbau eines Territorialsitzes in Kaltennordheim.
Unter Herzog Ernst August Constantin, welcher wegen Minderjährigkeit von seinem Onkel, dem Herzog Friedrich dem III., vormundschaftlich vertreten wurde, wurden das Amtshaus und die umliegenden Gebäude errichtet. Lediglich die Reste der alten Meerlinsburg und die alte Amtslinde blieben aus der Zeit des alten hennebergischen Grafenschlosses erhalten. Der Volksmund aber bezeichnet das von 1752 bis 1754 neue erbaute Amtshaus jedoch bis auf den heutigen Tag als „Schloß Kaltennordheim". Es wurde auf die Ringmauer der alten Meerlinsburg, und wegen des moorigen Untergrundes, auf Eichenpfähle gesetzt. Nur der westliche Teil des Hauses ist mit einem Keller versehen, welcher von einer früheren Bebauung erhalten blieb. Der überwiegende Teil ist nicht unterkellert. Das Erdgeschoß ist in massiver Steinbauweise erbaut. Das Obergeschoß besteht aus Lehmstaken. Das Gelände des Innenhofes birgt noch Reste von Tonnenkellern der früheren Gebäude. Die gesamte Fläche wurde etwa um einen Meter aufgefüllt.
Bei Erdarbeiten stieß man im 19. Jh. auf eine alte Basaltsteinpflasterung, welche wahrscheinlich aus der Zeit der Meerlinsburg stammt. Im Amtshaus befanden sich das Amtsgericht, das Rechnungsamt sowie die Dienstwohnungen des Amtsrichters und des Rechnungsamtsvorstandes.
Das Steintor in Form eines Turmes, welches in den Amtshof führt, weist auf die gleiche Bauzeit hin. Die Wetterfahne des Glockentürmchens trägt die Jahreszahl 1753. Im Inneren des Turmes befinden sich übereinander gelegen die zwei ehemaligen Gefängniszellen des alten Amtsgerichtes, welche bis in unser Jahrhundert genutzt worden sind. Sie sind vom angrenzenden Fachwerkhause aus erreichbar. Hier wohnte einst der Gerichtsdiener, bzw. der Amtsdiener.
Auch der legendäre Rhönpaulus soll hier mehrfach eingesessen haben, doch mit List und Tücke sei es ihm immer wieder gelungen, sich zu befreien. Auch die Bauweise der Häuser an der Westseite des Altmarktes (jetzt Wilh.-Külz-Platz) verweisen auf das 18.Jh.