L’histoire du château remonte au Moyen-Age, comme en témoigne sa tour carrée des XIIe et XIIIe siècles. Le jardin fut créé dans les années 1680, à la demande du roi Louis XIV pour sa favorite et future épouse, la marquise de Maintenon.
C’est à Le Nôtre que l’on doit le dessin du parterre ainsi que le tracé des deux allées du parc bordant le cours de l’Eure, dont l’une porte son nom. L’autre, dénommée « Racine », rappelle le souvenir du célèbre poète qui, à la demande de madame de Maintenon, travailla aux tragédies d’« Esther » et d’« Athalie », destinées à être jouées dans la maison d’éducation qu’elle avait fondée à Saint-Cyr. Quant à l’aqueduc qui termine la perspective, il fut construit par Vauban et La Hire à la demande de Louis XIV : faisant franchir la vallée aux conduites d’eau d’un circuit d’environ 80 km, il était destiné à permettre l’arrivée des eaux de l’Eure jusqu’à Versailles. Il aurait dû comporter trois hauteurs d’arches, mais resta inachevé.
Pour le reste, le parc tel qu’il est aujourd’hui fut dessiné au XIXe siècle par le duc Paul de Noailles, selon la mode anglaise (prés avec bosquets et plans d’eau, parcourus d’allées et entourés de bois).