Le château de Malesherbes s’inscrit dans un parc boisé d’environ une centaine d’hectares. Un obélisque y signale l’accès au château, que l’on rejoint par une chaussée pavée. Le bâtiment est entouré de douves sèches, c’est-à-dire de fossés dépourvus d’eau.
Le corps de logis principal a été construit entre 1718 et 1724 par Pierre Vigné de Vigny, collaborateur de Robert de Cotte, architecte du roi. Le domaine comprend également plusieurs dépendances et édifices remarquables. La grange aux dîmes est un vaste grenier remontant à la fin du XIVe siècle. La maison dite « de Chateaubriand » est une longère où vécut le frère de l’auteur. La chapelle, datée des XIVe et XVe siècles, abrite le tombeau de François de Balzac d’Entragues. Le domaine conserve aussi un grand pigeonnier composé de 1 862 boulins, des niches destinées aux pigeons, qui pouvaient en accueillir plus de 8 000. Une glacière profonde de 12 mètres complète cet ensemble.