Un château fort fut érigé par Louis VI le Gros au XIIème siècle. Saint Louis y a ajouté en 1230 une chapelle gothique. Charles V répara les dommages causés à la forteresse pendant la guerre de Cent Ans. François Ier fit en 1539 raser le château médiéval à l'exception du donjon et de la chapelle. L'architecte Pierre Chambiges fut chargé de reconstruire la forteresse dans un style unique mêlant pierres et briques.


Henri II, dériseux d'habiter une demeure moins austère, engagea la construction d'un autre château dominant la vallée de la Seine. Dans les soubassements du château neuf, la famille d'ingénieurs italiens Francini aménagea cinq grottes animées d'automates et de fontaines. Les cavités étaient baptisées selon leur contenu : Neptune, Dragon, Demoiselle à l'orgue, Orphée, Persée et Andromède. A la fin du parcours des visiteurs, on raconte que le bon roi Henri IV prenait un malin plaisir à déclencher un système hydraulique arrosant l'assistance.

Louis XIV naquit le 15 septembre 1638 dans le château neuf de St-Germain. Attaché à ce château qui le vit grandir, il en augmenta la surface en remplaçant les cing tourelles du Vieux Château par cinq gros pavillons. Le Château Neuf fut détruit par le Comte d'Artois (futur Charles X) au XVIIIème siècle. La révolution dispersa le mobilier. Une restauration pour rendre au château vieux l'aspect qu'il avait sous François Ier fut menée sous le Second-Empire.

La Salle des Ballets

C'était l'ancienne Salle des Gardes de François Ier, située dans le vieux château. Le manteau de la grande cheminée est orné d'une salamandre. Cette Salle de bal devient, sous le règne de Louis XIV, "Salle des Comédies". Equipée d'une machinerie et d'une scène pouvant accueillir une soixantaine d'artistes, elle fut l'une des plus grandes salles de spectacle de France. Entre 1662 et 1682, on y donna plus de 140 représentations. Cette salle fut le témoin de la création du Ballet des Muses, de la Pastorale Comique, du Sicilien, du Ballet des Ballets (avec la Comtesse d'Escarbagnas), de Thésée, Atys, Isis, Proserpine et le Triomphe de l'Amour.

Le 24 mars 1668, la cour du vieux château fut le lieu d'une cérémonie grandiose : celle du baptême du Dauphin âgé de 6 ans. La chapelle du château étant trop petite, Le Brun fut chargé de faire de la cour un immense théâtre. En quinze jours, furent élevés des amphithéâtres pour le public ainsi que deux grandes tribunes : l'une pour le Roi, l'autre pour Lully et ses musiciens. En haut, un grand voile bleu parsemé de fleurs de lys recouvrait l'intégralité de la cour. Ce jour-là, retentit pour la première fois le joyeux Plaude Laetare Gallia (qui se traduit par "Ô Gaule, réjouis toi, applaudis") sur un texte de Pierre Perrin.