Le château de Chanteloup réunit deux périodes de construction : une forteresse médiévale et un logis Renaissance. La partie ancienne forme un polygone irrégulier protégé par des douves alimentées par un étang artificiel. Un pont de pierre mène à la poterne. Le donjon, édifié au sud, conserve sa structure originelle : une salle basse voûtée et quatre étages à chambre unique. Une grosse tour cylindrique, dotée d'un escalier à vis, date du même ensemble défensif. Vers le nord, une console subsiste des anciens mâchicoulis.

La Renaissance a apporté un logis nouveau composé de deux ailes et d'une tour carrée d'angle, complétés d'un second bâtiment. Bien que partiellement amputées, ces ailes conservent un décor raffiné autour des baies : pilastres et candélabres témoignent de l'influence italienne de la première Renaissance sur les façades.