Le château de Mémillon associe les vestiges d'un château du 17e siècle à un ensemble agricole bien conservé des 15e et 16e siècles. On accède à la cour intérieure par un pont franchissant les douves, puis par une majestueuse porte en plein cintre couronnée d'un fronton triangulaire. De part et d'autre s'ouvrent trois arcades de même style, encadrées symétriquement par deux pavillons carrés en saillie. Le corps de logis principal a disparu lors de sa vente comme bien national, mais subsistent les deux pavillons et les structures qui les reliaient autrefois à la demeure. L'ensemble agricole, fermé par deux portes fortifiées, comprend plusieurs bâtiments du 16e siècle et un corps de logis du 15e siècle flanqué d'une tourelle d'escalier. Ce noyau d'habitation primitif demeure le cœur du domaine, auprès duquel s'éleva le château des 16e et 17e siècles. Un pavillon d'angle sud-ouest témoigne de l'évolution architecturale des dernières transformations.