Le château a été construit sur un emplacement déjà occupé à l'An Mil. On y trouvait alors à cette époque d'un bâtiment de 20m x 11m. Ce bâtiment sera modifié au XIIe siècle avec l'adjonction ou la reprise d'un étage. Il ne subsiste de ce bâtiment que des murs de 5 mètres.
Le logis de Beaufort est réalisé en 1150. Le donjon quand à lui adopte un plan carré et a 3 niveaux, dont le niveau inférieur abritait les réserves. Le premier étage était réservé uniquement au seigneur. Dans le dernier étage se trouvait la salle des gardes.
Au XIVe siècle, les ducs de Bourgogne vont réorganiser le château avec la construction d'un autre logis : le logis de Beaujeu. Il a une maçonnerie soignée avec des pierres de taille et des fastes architecturaux. Il était composé de trois niveaux : un pour la salle principale, un autre avec des latterines et un dernier pour les combles. D'autres murs seront construits entre 1400 et 1500.
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