Dès le début du 12e siècle, il existait un site fortifié à cet emplacement. En 1117, le roi d'Angleterre Henri II fait en effet construire un donjon quadrangulaire dans la cour d'honneur du château actuel. Au milieu du 14e siècle, Bertrand Du Guesclin s'installe sur le site avec ses troupes pour combattre les anglais. A la fin du 16e siècle, durant les guerres de Religion, le château est pris par les ligueurs des troupes de Mercoeur qui le détruisent partiellement. Sur ordre d'Henri IV, les destructions se poursuivent, notamment en 1594. Un logis est donc reconstruit dans les premières années du 17e siècle. C'est à la famille de Rieux, propriétaire des lieux à cette époque que nous devons la reconstruction du château. Cette famille fait d'abord reconstruire le châtelet d'entrée puis, un corps de logis couvert d'une toiture en dôme. L'architecte Thomas Poussin, qui travaillera quelques années plus tard avec Salomon de Brosse à la construction du Parlement de Bretagne à Rennes, aurait travaillé sur ce projet. Paul Banéat avait en effet relevé, au début du 20e siècle, l'inscription suivante dans l'église de Châteauneuf : Lan 1596 fut cômêne-cet accroissemêt-deglise-et parachevé-par Mre Thomas Poussin architecte du Roy. Cet architecte était issu d'une famille de maîtres-architectes de Dinan. En 1611, le château est donc reconstruit par Guy II de Rieux suite aux destructions liées aux guerres de Religion. Le château était déjà en cours de reconstruction en 1610. Ainsi, le 1er juin 1610, les habitants de Châteauneuf formulent un arrêté contre leur seigneur à propos de la reconstruction de son château par corvées et vexations qu'il exerce sur le pauvre peuple. Il est possible que suite à cet arrêt, le seigneur de Châteauneuf ait été condamné à stopper la reconstruction du bâtiment. Une description du château à la fin du 17e siècle nous apprend que l'enceinte de plan trapézoïdal était flanquée de trois tours circulaires ; une tour carrée défendait la courtine nord-ouest et deux tours carrées se trouvaient sur la courtine sud-est. L'entrée se faisait par une barbacane située au sud-est comportant un pont-levis. Un portail d'entrée se trouvait dans l'une des deux tours carrées sud-est ; il était surmonté d'un toit en dôme. Au milieu de la cour, le donjon était à moitié en ruines. Le logis de 14 mètres de long se trouvait au fond de la cour, face au portail d'entrée. Il s'élevait sur trois niveaux et était couvert d'un toit en pavillon. L'accès à la porte d'entrée de ce logis se faisait par un perron. Les encadrements de baies étaient réalisés en pierre calcaire de la baie de Seine. La cage d'escalier, abritant un escalier droit à quatre volées et quatre repos, était probablement couverte d'un toit à l'impériale. Des morceaux de marbre rouge ont été retrouvés dans cet ancien logis, ce qui témoigne de la qualité des matériaux utilisés lors de la construction de ce bâtiment. L'architecture de ce château témoignait d'une absence de symétrie, vraisemblablement due au fait qu'il était construit à partir d'un château plus ancien. L'enceinte et le châtelet d'entrée ont malheureusement été rasés dans les années 1740-1750. Aujourd'hui, le bâtiment est en ruines.