Derrière sa rustique apparence médiévale du XIVe, à peine trahis par ses fenêtres à meneaux, le château cache cependant un bel intérieur du XVIe siècle. C’est probablement sous Claude Morin, alors contrôleur ordinaire des guerres, gentilhomme du Bourbonnais, que le château obtient les embellissements que nous connaissons aujourd’hui. Certains dessins seraient inspirés d’Androuet du Cerceau dans son recueil «  petits grotesques » publiés vers 1550. Le château appartient à l'état depuis 1958 et il est géré par le Centre des Monuments Nationaux.

Le château était initialement entouré de quatre tours rondes, avec à l’ouest le corps de logis qui était reliés par des courtines ceinturées de douves. Au sud se trouvait le pont-levis qui commande l’accès à une tour carrée avec juste à côté une chapelle du XIIe.

XIIe siècle, le fief de Chareil fait partie des terres des Bourbon.

1265, Jean de Bourgogne, comte de Charolais, qui se marie avec Agnès de Dampierre, l’achète à Renaud de Forez.

1353, Léopard de Saulzet, dont le père, Humbert, fut maréchal et sénéchal du Bourbonnais, avait été l’un des compagnons d’armes de Jean de Bourgogne.

1407, les Saulzet prennent le nom de Chareil.

1520, Blaise de Chareil, qui était aussi seigneur de Cordeboeuf, aide à la rédaction des coutumes du Bourbonnais.

1521, les terres du duc de Bourbon sont confisqués au profit du roi de France.

1540, Marie de Chareil est dame de Chareil.

1552, Claude Morin achète le château, probablement après son retour des Guerres d'Italie, il est donc le propriétaire de la seigneurie de Chareil. Il entreprend d’importants travaux, suppression des chemins de rondes, ouverture, création de toitures coniques, escalier d’honneur à volées droites. On remarquera aussi le croissant de Lune, emblême d'Henri II.

Une des pièces magnifiquement décorée à la renaissance.

1560 – 1577, c’est de cette époque que daterait les décorations d’intérieures, jusqu’à la mort de Claude Morin.

1589, le château est assiégé par les protestants.

1752, la famille Langlois de Ramentière possède le château ; Louis Jean Pierre Langlois de Ramentière est le premier maire de Chareil.

1815, Après la mort de son fils Claude, en avril 1815, les héritiers vendent le château à la famille Thonier ( ou Thonnier )

À la Première Guerre mondiale, les aciéries Schneider firent l’acquisition du monument mais ne l’occupèrent jamais.

L'État a acheté Chareil en 1958 après des années d’abandon par les derniers propriétaires. C’est en 1973 que débutent les restaurations des peintures après avoir sauvé la structure de l’édifice.