Le château de Moléans est le fruit de plusieurs phases de construction s'échelonnant du 16e au 19e siècle. Dans la seconde moitié du 16e siècle, furent érigés les communs et l'aile Est, agrémentée d'un pavillon méridional. À partir de 1754, d'importants travaux ont transformé la distribution intérieure de l'aile nord et remanié la façade sur cour, enrichie d'une travée supplémentaire gagnée sur l'ancienne tour d'escalier, alors démolie. Au 19e siècle, la façade nord a connu une nouvelle modification, alignée sur les canons du néo-classicisme. L'intérieur conserve un salon au lambris de style rocaille et un papier peint panoramique datant de 1851. La terrasse dominant la Conie pourrait recéler les vestiges archéologiques du château médiéval qui occupait autrefois le site.