Le château de Courtanvaux s'articule en deux parties, le petit et le grand château, unis par une terrasse construite au XVIè siècle.
Ces deux bâtiments reflètent l'évolution de la famille de Berziau. Le petit château fut construit vers 1450 en moellons et en mortier.
Une cinquantaine d'années plus tard ce fut au tour du grand château d'être construit. Cette fois-ci on utilise des matières plus nobles, comme la pierre de taille et le tuffeau. L'importance qu'a pris la famille (entrée au service du roi de France) explique l'évolution des constructions.
Au centre de ces deux bâtiments on trouve la cour d'honneur, ainsi que des jardins à la française qui conduisent à la chapelle Notre Dame de Lorette construite au XVème siècle.
Il comporte en particulier une enfilade de quatre salons (47 mètres de long), disposant de portes à galandage, de volets avec miroirs au dos.
Dans la petite bibliothèque
L'un des salons est orné de blasons regroupant uniquement les femmes de la famille, dont deux sont particulièrement remarquables : Maman Quiou et la princesse Bibesco :
En 1780, Louise Charlotte Le Tellier, héritière du domaine épouse le comte Pierre de Montesquiou-Fezensac, qui devient grand chambellan de France à partir de 1809 et Louise Charlotte, dite Maman Quiou, nourrice officielle du Roi de Rome, représentée ici aux côtés de la famille impériale (tableau
Napoléon, Marie-Louise
et le roi de Rome
par Alexandre MENJAUD)
Le couple se retire à Courtanvaux après la chute de Napoléon Ier en 1815 et entreprend une restauration totale des bâtiments, dans un style néogothique très marqué.
Leur fils, le comte Anatole de Montesquiou-Fezensac (1788-1878) y adjoint une orangerie et les écuries.
À sa mort, Courtanvaux devient la propriété de l’aîné de ses petit-fils, Anatole Marie Odon de Montesquiou-Fézensac (1836-1882), qui a épousé la princesse roumaine Marie Bibesco (1845-1929). À la mort de son mari, elle hérite du château et le redécore et le modernise complètement : chauffage à air pulsé, téléphone d'intérieur, cuisines, éclairage au gaz... Le Christ en vitrail de la Chapelle est réalisé selon le portrait de son défunt mari.