C'est au XVIIIe siècle qu'une demeure seigneuriale est construite par Jacques Gourreau sur les ruines d'un vieux manoir aux bords de l'Hyrôme.
En 1793, Chanzeaux est marqué par les soulèvements vendéens. L'année suivante, le château, l'église et la quasi-intégralité des maisons de Chanzeaux sont incendiés par les colonnes infernales.
Partiellement ruiné, le château est restauré et agrandi au XIXe siècle (1846-1848) par l’architecte angevin René Hodé (1811 - 1874), en style troubadour (atmosphère idéalisée du Moyen Âge et de la Renaissance via différents arts) à la demande du Comte de Quatrebarbes (1803 - 1871). Après le château de Chanzeau, l'architecte participera à la construction de 26 autres édifices, tels que le château du Cloître de Chemillé, le château de Challain-la-Poterie ou encore le château de Pineau de Champ-sur-Layon.
D'un point de vue architectural, le château se compose de quatre tours octogonales, ajoutées par l'architecte Hodé, sous l'impulsion de Rose Bourreau et de Théodre de Quatrebarbes, de toitures effilées, de lucarnes sur les toitures, d'un faux chemin de ronde et de plusieurs cheminées.
A l'intérieur, se trouve une galerie avec des tableaux racontant l'histoire des familles Bourreau et Quatrebarbres, ainsi que celle de l'Anjou. Le plâtre d'origine de la statue du Roi René, réalisé par David d'Angers, est également exposé au sein du château.
Le parc de 30 hectares est dessiné par le Comte de Choulot vers 1847.
Le Château est ouvert au public lors des Journées Européennes du Patrimoine et sur rendez-vous.
Visite guidée possible uniquement sur demande, 15 personnes minimum.