Construída em 1337 por Filipe VI, possui 52 metros de altura. Em seu estilo, é considerada a mais alta da Europa. O conjunto arquitetônico possui seis torres, edificadas em 1410 pela dinastia Valois, além dos fossos que o cercam, com as águas do rio de Montreuil.
Datadas do século XVII, Luís XIV contratou o arquiteto Louis Le Vau que construiu duas casas, uma a frente da outra, isoladas, para moradia dos reis e rainhas. Aqui, moraram o Cardeal Mazarin (sucessor do cardeal Richelieu), e a Rainha Ana de Áustria (esposa de Luís XIII).
Apesar de toda sua história, o Castelo Vincennes ficou em segundo plano quando da construção do Castelo de Versalhes (em francês: Château de Versailles). Versalhes era a menina dos olhos do Rei Luís XIV, e portanto, recursos infindáveis foram utilizados para o término das obras. Com isso, Vincennes ficou sem manutenção por muitos anos e subtraindo suas principais vocações: defesa e residência real. Por isso, no século XVIII, Vincennes passa a fabricar porcelanas, abriga um presídio e também um paiol.
O Castelo de Vincennes, em 1796, passou a abrigar grande parte do arsenal francês. Quando tropas da Rússia, da Áustria e da Prússia, em 1815, invadiram Paris, o general Pierre Daumesnil defendeu o Castelo e seu arsenal, com apenas duzentos soldados, durante cinco meses.
Já no século XIX, a mando de Napoleão III, a capela, o jardim e a Torre de Menagem foram restaurados e o complexo passou sua administração à Paris.