Édifié entre le 13e et le 17e siècle, le château de Leuc occupe une butte stratégique qui commandait autrefois la route de Carcassonne à Saint-Hilaire en un point où la vallée se resserre. De sa forme originelle — un vaste rectangle défendu par cinq tours — subsistent la moitié sud-ouest et trois tours, dont le donjon. Ce dernier, possiblement plus ancien que le reste de la forteresse, repose sur une base en glacis ; ses traces de hourdage en bois et ses canonnières témoignent des évolutions défensives du 16e-17e siècle.

L'intérieur révèle plusieurs périodes de construction. La tour carrée sud abrite la fameuse chambre de la Pleureuse, où Magdeleine de Siran, veuve du seigneur assassiné en 1653, se retira pendant 43 ans. La tour nord, voûtée sur puissantes ogives, porte les armes de Dax.

Entre 1372 et 1375, l'archevêque de Narbonne Pierre de la Jugie fit édifier l'essentiel du château. Son embellissement datent de 1457, quand Arnaud Dax, marchand de Carcassonne, devint seigneur des lieux. Il imposa son goût : grand escalier à tour octogonale, grande salle enrichie d'une monumentale cheminée flamboyante. Un incendie ravagea le château en 1791, mais ces vestiges gardent intact leur caractère médiéval.