Le château de Montmoreau conserve un corps de logis du 15e siècle, époque à laquelle il s'est doté de ses éléments les plus remarquables : deux tours aux bases plus anciennes (12e siècle), un pavillon et une tourelle polygonale abritant un escalier à vis. La façade frappe par ses crochets flamboyants dressés sur les pignons et sa porte d'accès ornée d'accolades et de pinacles, enrichie d'un bas-relief héraldique au tympan.

Le site renferme également une chapelle de deux périodes distinctes : une nef de deux travées du milieu du 12e siècle, complétée à la fin du même siècle d'un chœur au plan original en trèfle. Ce dernier associe une rotonde centrale couverte d'une coupole à trois absidioles égales voûtées en cul de four. La coupole était autrefois enduite et décorée de fresques évoquant le martyre de saint Eutrope et diverses figures de saints, aujourd'hui disparues. À l'extérieur, le chevet s'orne d'arcatures sur pilastres, dont la hauteur inhabituelle suggère l'existence d'un étage ancien.