Le château de Trémilly est situé dans le département de la Haute-Marne en région Alsace-Champagne-Ardenne-Lorraine, anciennement en Champagne-Ardenne. Il est daté du XVIIIe siècle, même si il existe un château depuis le début du XIIIe siècle. Vers 1540, le château appartient à Jacques Menisson, activiste protestant, il utilisera le château comme planque pour les « réformé ». Par deux fois le château est assiégé par les troupes de la Ligue.

1027, Étienne de Vaux, de Abbaye de Saint-Urbain, Église Saint-Étienne, Jeanne d'Arcbâtisseur du château médiéval de Joinville,  se marie à Renaud de Broyes, le frère de celle-ci lui octroie une partie de l'avouerie de la vallée de la Blaise, dont Trémilly, qu'il devait protéger ; Il fait augmenter les impôts et s'accapare des biens de l'église dont il fut obligé de rendre.

1557, l’évêque d’Auxerre, Jacques Amyot, s’y réfugie pour éviter les foudres divines de Catherine de Médicis, il y a traduira  les dernières œuvres de Plutarque. Cette disgrâce n’empêchera pas ce dernier à devenir le supérieur de l'hôpital des Quinze-Vingts à Paris, en 1572.

1713 il est reconstruit sur l’ancien château féodal, sur des plans de  l’architecte Jean-Baptiste Bouchardon.

2002, le château de Trémilly est réduit en cendre par un incendie, le toit est ravagé ainsi qu’une partie de la façade.

Vers 2012 les premiers travaux sont achevés pour sa restauration, il est aujourd’hui semble-t-il entièrement restauré.