Dans la seconde moitié du Xe siècle, Thibault le Tricheur, comte de Chartres, installe à Nogent l'un de ses fidèles nommé Rotrou (Rotroldus), afin qu'il surveille les territoires voisins occupés par les Normands.

Au siècle suivant (en 1028) l'existence d'un château est attestée par le texte de fondation de l'abbaye de Saint-Denis : " inter Yogine flumen et castrum Nogiomi ". Le donjon de pierre fait l'objet dans la seconde moitié du XIIe siècle de travaux importants : percement de baies géminées et construction d'énormes contreforts d'angles (due à l'écroulement de l'angle nord-est). En 1226, le Perche est rattaché à la couronne de France. C'est sans doute le pouvoir royal qui fait édifier, entre 1226 et 1230, l'enceinte circulaire.

Durant la guerre de Cent Ans, le Perche est au centre des rivalités franco-anglaises. Le château tombe une première fois entre les mains des Anglais en 1359. Par le traité de Brétigny, signé l'année suivante, le roi d'Angleterre doit cependant restituer les forteresses occupées. Charles V en commande la remise en état de défense. En 1424, Nogent retombe aux mains des Anglais. Les Français s'en emparent trois ans plus tard. Mais en 1428, le comte de Salisbury le reprend. Lors de cette attaque, le donjon est incendié. Les décombres calcinés y resteront jusqu'en 1895. En 1447, les Anglais quittent définitivement la région.

Au début du XVIe siècle (1503), Charlotte et Marguerite d'Armagnac, filles du duc de Nemours, deviennent " dames de Nogent ". C'est à elles que l'on attribue la surélévation du châtelet d'entrée ainsi que la construction du logis le prolongeant.

En 1624, Sully devient propriétaire du château et fait édifier le pavillon Louis XIII afin d'y loger son régisseur. En 1843, Oeuillet des Murs se porte acquéreur du château dans le but de le restaurer. Il vide le donjon de ses décombres, perce le rez-de-chaussée de plusieurs ouvertures et bouche " la brèche des Anglais ". Son successeur en 1905 rétablit les créneaux (fort disgracieux). Entre 2000 et 2004, le donjon fait l'objet d'une restauration " forte " qui masquera malheureusement les matériaux primitifs : petits moellon de silex appareillés en arêtes de poissons ou en fougères.