Le château de Bouglainval est constitué d'un corps central cantonné de quatre tourelles, construit sur un réseau de caves. Ses intérieurs conservent des cuirs peints et dorés, ainsi que des panneaux peints inspirés de compositions gravées de Watteau.

Le domaine, dont le fief remonte au 13e siècle, s'articulait autour d'un ensemble agricole complet : le château, ses communs avec écuries, pigeonnier, forge, logements de domestiques et fruitiers, ainsi qu'une vaste ferme permettant de regrouper les bâtiments d'élevage et de stockage.

Une campagne majeure de travaux a transformé le château entre le 17e et le début du 18e siècle. C'est à cette période que fut créé un parc à la française, ultérieurement réaménagé en parc à l'anglaise au cours du 19e siècle.