Es ist ohne Zweifel das berühmteste Gebäude des ganzen Parks von Valentino. Ihre Ursprünge stammen aus dem frühen 16. Jahrhundert. Emanuele Filiberto von Savoyen erwarb es 1564. Später hinterließ Carlo Emanuele I (der Sohn des Eisernen Kopfes) Marie Christine von Frankreich (Madama Reale), die es als Lieblingswohnsitz nutzte und dort lange mit ihrem Hof ​​lebte.

Das Schloss wurde von 1621 bis 1669 komplett saniert, zuerst von Carlo di Castellamonte und später von seinem Sohn Amedeo. Das Gebäude weist zwei unterschiedliche Fassaden auf: Die Hauptfassade in Richtung Turin weist die gleichen architektonischen Merkmale wie die französischen 17. Burgen auf und enthält Elemente des italienischen Barockstils. Die andere Seite des Flusses Po ist Mauerwerk. Die Säle, vor allem der Zentralsaal und der Jagdraum im ersten Stock (Zugang über zwei Treppen), bewahren Spuren der alten Pracht aus dem 17. Jahrhundert mit reichen Stuckarbeiten und allegorischen Erinnerungsfresken. Das Pflaster des großen Innenhofs besteht aus hellem Steinmetzwerk und enthält seine ursprünglichen Designmotive.

Um die Burg wurden Schlachten geführt, Vereinbarungen und Waffenstillstände vereinbart und Allianzen unterzeichnet. In den Gewölben sind die wichtigsten Daten der piemontesischen Geschichte wie im Palazzo Madama zu sehen. Heute ist es der Sitz der Fakultät für Architektur am Polytechnikum in Turin.