La forteresse royale de Chinon, comme beaucoup de châteaux, est construite sur un éperon rocheux dominant la Vienne et la ville. Cette position stratégique lui permet de s’assurer le contrôle du passage sur la Vienne, affluent de la Loire. Le bourg s’est développé en contrebas, sur la rive.
Petit à petit, l’espace a été structuré en trois parties distinctes, que les rois ont appelé leurs « trois châteaux », et qui figurent de manière stylisée sous la forme de trois tours sur les armoiries de la ville. Ainsi, d’ouest en est, l’éperon est barré par une série de fossés - des douves sèches - qui séparent les trois châteaux : le fort du Coudray, le château du Milieu, et le fort Saint-Georges. Chacun des trois châteaux possède une enceinte indépendante. C’est dans le château principal, le château du Milieu, que se développent les principaux logis et le prieuré Saint-Melaine.
Ce très long château est en partie en ruine. Quelques salles d'expositions. Ascenseur moderne pour relier le bas de la ville au château.
Le château proprement dit prend forme entre le Vème et le Xème siècle. Alors qu'il est un enjeu territorial entre les comtes de Blois et d’Anjou, des transformations importantes ont lieu dans la première moitié du XIème siècle. Pour augmenter la superficie, un rempart plus vaste est construit, et un prieuré est fondé à l’intérieur du château. Il passe aux mains de comtes d'Anjou, puis des Plantagenêts.
Ce sera aussi la dernière demeure d'Henri II qui y meurt en 1189 ; sa grande réalisation est la construction du fort Saint-Georges et d'un palais en son sein.
Dès 1200, Jean Sans Terre qui a conscience de l’importance stratégique de Chinon, prépare le château à la guerre : les travaux de fortifications sont menés par l’ingénieur Urri. Tours et remparts sont créés et renforcés, l’extrémité occidentale du promontoire est isolée par une douve et devient le fort du Coudray.
Puis, Philippe Auguste prendra le château le 23 juin 1205, après un siège de neuf mois. Au lendemain de sa victoire, il décide d'accroître les capacités défensives de la forteresse. À l’instar des autres châteaux du royaume, il y applique l’architecture normalisée qui est sa marque. Outre le donjon philippien du Coudray, les remparts sont renforcés par plusieurs tours de flanquement circulaires renfermant des voûtes en ogives. Elles sont munies d’archères ménagées dans l’épaisseur totale du mur (contrairement aux archères à niches Plantagenêt). Un soin particulier est porté aux accès. L’entrée principale du château est rendue monumentale par la construction de la porte des Champs, entre le château du Milieu et le fort Saint-Georges. Il s’agit d’un véritable châtelet d’entrée défendu par deux grosses tours circulaires, muni d’une herse et précédé d’un pont-levis. Le donjon du Coudray est aussi l’élément d’un châtelet d’entrée du même type, mais à une seule tour. La tour-porte de l’Horloge est remaniée pour accueillir une herse. Enfin, deux poternes sont aménagées : l’une est reliée par un souterrain au donjon du Coudray, l’autre s’ouvre dans le rempart nord et débouche dans la douve qui sépare le fort du Coudray du château du Milieu.
Vers 1370, le duc Louis Ier d’Anjou entreprend la reconstruction des logis. De cet ensemble, il ne nous reste plus que l’aile sud, qui abritait un auditoire à son extrémité (est). On y rendait la justice dans une très grande salle située à l’étage, tandis que les quatre pièces chauffées du rez-de-chaussée servaient de bureau. Au temps de Charles VII, l’ensemble adopte sa configuration définitive : trois ailes autour d’une cour. Un des bâtiments du prieuré Saint-Melaine, qui se trouvait en vis-à-vis du logis, est transformé en salle de jeu de paume, sport aristocratique très à la mode à cette époque. Le bâtiment perpendiculaire qui bordait la douve du Coudray comportait un porche permettant de passer du château du Milieu au fort du Coudray. L’auditoire est réaménagé en grand-salle du château, plus connue sous le nom de « salle de la Reconnaissance ». Le reste de l’aile sud était occupé par les appartements de Charles VII et son épouse Marie d'Anjou, logés au premier étage. Ils se composent d'une chambre de parement, d'une chambre à coucher, de cabinets et lieux d’aisance. Les pièces de service et la salle à manger sont au rez-de-chaussée. La reine, principale occupante pendant plus de 25 ans (1435-1461), est à l'origine de nombreux aménagements.
Dépourvue ensuite de rôle stratégique et abandonnée au profit de châteaux plus modernes, la forteresse tombe peu à peu en ruines. Elle est vendue comme bien national à la Révolution et lotie entre divers particuliers. Ils occupent les ruines, construisent des maisons au pied des remparts et creusent des caves dans le coteau.
À partir de 1824, malgré la dangerosité du site, le parc du château est aménagé en promenade publique. Le circuit est agrémenté d’une pépinière de mûriers, un parterre est installé à l’emplacement de la grande salle des logis en ruine. En 1840, la forteresse est classée Monument Historique, mais les ruines restent dangereuses, et en 1854 la municipalité demande la démolition des bâtiments. L’intervention de Prosper Mérimée sera décisive et marquera le début de la restauration de la forteresse de Chinon. En 1926, les terrains attenants sont également classés.
2003 marque le début d'un programme de restauration, avec le rendu des études préalables, de l’étude de préfiguration, et le début des fouilles archéologiques.
Entre 2005 et 2006, le rempart sud du fort Saint-Georges est restauré. Entre 2006 et 2007 c’est la tour du rempart oriental, côté château du Milieu. 2007 marque aussi le début des travaux de restauration sur le donjon du Coudray. Au Moyen Âge, la porte d’entrée de la tour et les dispositifs défensifs associés (herse, assommoir) étaient situés au premier étage. La porte était accessible par un escalier situé dans un avant-corps (petit bâtiment annexe). Au fil du temps, escalier et avant-corps sont tombés en ruine. Cet accès, devenu inutilisable, a été condamné et une porte a été percée au rez-de-chaussée. La restauration a consisté à rétablir le système d’accès médiéval, en reconstruisant un escalier en pierre. L’escalier en ruine qui menait à la plateforme sommitale a également été refait. Pour le public, cet endroit offre désormais un excellent point de vue sur l’ensemble du château, des logis royaux et de la ville de Chinon.
Concernant les logis royaux, il ne s'agissait pas de procéder à une restitution à l'identique. Le choix retenu consistait plutôt à reconstruire un logis royal mettant en valeur les procédés de construction de la fin du Moyen Âge. Le point fort du projet résidait dans le réfection de la toiture, disparue depuis le XIXe siècle les grands et petits combles. La grande salle ou salle de la Reconnaissance, qui est complètement détruite est restée en l'état. Sur les grands combles et les petits combles, les pignons ont été complétés par des tailleurs de pierres afin de restituer les pentes d’origine des toitures et recevoir de nouvelles charpentes. Il s’agit de reproductions de charpentes inspirées par les modèles du xve siècle. La charpente de la chambre du roi (petit comble) a fait l’objet d’un soin particulier et s’orne de poinçons sculptés.