Le château du XVIème siècle s'élève dans la basse cour sur les fondations de la courtine médiévale à l'ouest. Voutes à caissons de l'escalier d'apparat du château de Châteaubriant

Un premier logis, le Bâtiment des Gardes, ainsi dénommé parce qu'occupé par les Gardes Nationaux pendant la Révolution française, s'élève à l'extrémité nord de cette courtine avec un pavillon dominant la vallée de la Chère. Il était relié au donjon par une galerie aujourd'hui disparue.

Françoise de Dinan est à l'initiative de ce nouveau logis qui sera achevé par Jean de Laval au début du XVIème siècle. Cette construction est remarquable par le décor de ces façades, caractéristique de la première Renaissance.

A l'intérieur, se trouve la Salle des Gardes qui accueille régulièrement des expositions sur le patrimoine et l'histoire du Pays de Châteaubriant, de la Loire Atlantique, et des Marches de Bretagne.

Un second corps de logis s'inscrit dans le prolongement du Bâtiment des Gardes. Construit par Jean de Laval au Pavillon de la galerie sud du Château de Châteaubriant début des années 1530, il est composé du logis principal avec une superbe façade Renaissance, d'une galerie et d'un escalier.

L'escalier se trouve à la jonction des deux logis. c'est un escalier d'apparat rampe sur rampe couvert par une haute toiture. Sa voûte en berceau ornée de caissons est des plus raffinée.

Les ordres superposés qui ornent les façades du logis principal et de la galerie sont typiques de la seconde Renaissance. Les baies de la galerie sud sont rehaussées d'un fronton triangulaire classique. Une certaine harmonie se dégage du jeu des couleurs et des matériaux : le schiste des colonnes, les enduits des façades, le tuffeau.

A l'extrémité sud du logis se situe la chambre dorée dite de Françoise de Foix. Son très beau décor est typique des années 1630 avec des tapisseries de couleur grenat et des boiseries dorées à l'or fin . Cette pièce qui comprend des éléments encore visibles du XVIème siècle (notamment la cheminée), est l'oeuvre du prince de Condé, nouveau seigneur de Châteaubriant. On y accède par un superbe escalier à vis alternant tuffeau et schiste.