La première pierre du château fut posée en 1381. Le donjon et une partie de la chapelle sont dans le style du 14e siècle. Des constructions ont été ajoutées aux 15e et 16e siècles. Les siècles suivants y apportent modifications et adjonctions jusqu'au 19e. Les enceintes extérieures ont en grande partie disparu. N'en restent que deux portes d'entrée fortifiées, constituées par une arcade surmontée des corbeaux d'un ancien mâchicoulis. Après avoir franchi la porte du sud se trouve l'église à trois nefs, la nef centrale et son bas-côté sud étant modernes, la nef septentrionale remonte au 14e siècle et devait être l'ancienne chapelle castrale. Puis, arrive l'enceinte intérieure, première enceinte du château. Cet ensemble de constructions offre la forme générale d'un quadrilatère dont le centre est occupé par une cour. A l'ouest se trouve le donjon carré de cinq étages. Le côté nord est entièrement flanqué de tours rondes. Le donjon, les deux tours ainsi que le bâtiment qu'elles flanquent, offrent encore, y compris le crénelage de toute la partie nord, leur masse du 14e siècle. Le donjon a cependant eu son mâchicoulis et ses créneaux refaits au 16e siècle. Le grand escalier de la cour, les fenêtres du second étage sur cour, remontent au début du 16e siècle.

Le château de Châteaugay est situé dans le département du Puy-de-Dôme en région Auvergne-Rhône-Alpes, et domine le village de Châteaugay et les côtes de Clermont. Ce château est visitable.