Nel corso della sua quasi millenaria storia ha visto numerosi rimaneggiamenti e divenne di proprietà dei Savoia a partire dalla seconda metà del XIV secolo. In seguito fu residenza ufficiale del ramo dei Savoia-Carignano e successivamente fu eletto sede delle "Reali Villeggiature" della famiglia reale dei re di Sardegna (e poi d'Italia) nei mesi estivi e autunnali.

Divenuto un polo culturale e museale altamente frequentato, il castello fa parte del circuito delle Residenze Sabaude del Piemonte, del sistema Castelli Aperti del Basso Piemonte e dal 1997 è parte del sito seriale residenze sabaude compreso nella lista dei Patrimoni dell'Umanità dell'UNESCO.

Il castello custodisce ambienti neoclassici a partire dal Settecento, fino a comprendere sale di gusto déco risalenti alla prima metà del Novecento. Accuratamente restaurati, essi mantengono le decorazioni e gli allestimenti originali conservati nel corso dei secoli.

Tra di essi i più rilevanti sono, in ordine cronologico: il salone d'Ercole, la sala di Diana, l'Appartamento Cinese, la sala da pranzo, la sala da ricevimento, il celebre Gabinetto Etrusco, il gabinetto di Apollo, gli appartamenti di Carlo Alberto, Maria Teresa e Maria Adelaide e gli appartamenti dei principini.

Al secondo piano nobile invece trovano luogo gli appartamenti del Novecento comprendenti: la camera da letto della regina Elena, il Bagno di Umberto II e il salotto della Musica di Maria José. Inoltre, ai piani superiori e nell'espansione di ponente sono presenti ancora altri locali tra cui la Biblioteca Albertina e gli appartamenti dei nobili, oltre alla chiesa reale della Madonna della Neve.

Il castello si affaccia a nord verso un imponente parco alla francese di circa 170 ettari, delimitati da un muro di cinta lungo in totale 6 km. Alla fine del Seicento il parco appariva secondo il rigore geometrico conferitogli dall'architetto francese André Le Nôtre, medesimo autore dei giardini della Reggia di Versailles.