Edifié au début du XIIème siècle sur un piton rocheux dominant la plaine de la Bresse, il appartenait à la famille des Coligny, puis à la famille de Vienne.
Son existence est confirmée par un texte rédigé par les moines de l'abbaye du Miroir vers 1160.
Il fut détruit en 1637 lors des conflits entre la France et l'Espagne pour la souveraineté sur la Franche-Comté.
Depuis 1990, l'association des amis de Chevreaux-Châtel rend vie à ce site en développant des actions pour la mise en valeur du château et de ses vestiges: chantiers internationaux de jeunes bénévoles, stages, visites guidées, fêtes médiévales...