Il exista sans doute très tôt une construction militaire sur le site de l'actuel château de Clisson, mais aucune preuve d'occupation antérieure au XIe siècle n'a pu encore être mise à jour. Le promontoire rocheux constituait cependant un emplacement de choix, au confluent de la Sèvre Nantaise et de la Moine. Il jouxtait également les possessions des puissants comtes d'Anjou et celles des non moins puissants vicomtes de Thouars. Sans cesse exposés aux attaques de leurs voisins, les comtes de Nantes puis les ducs de Bretagne encouragèrent certainement la fortification des lieux. Il y eut peut-être dès le XIe siècle une motte castrale palissadée à Clisson, comme l'atteste probablement l'étymologie du toponyme (Ancien Français " clice " signifiant osier tressé, dérivé de " claie ", clôture).

Clisson dépendait à l'origine du pagus de Tiffauges (Vendée). Deux personnages nommés Gaudin et Gui de Clisson sont mentionnés vers 1035 dans la charte de fondation du prieuré de Champtoceaux (Maine-et-Loire) et il est possible d'envisager la création du château vers cette époque. A la fin du XIIe siècle apparaît un certain Guillaume de Clisson (m. vers 1218), qualifié dans un acte contemporain de " Dominus Clicii ". Il est généralement considéré comme le bâtisseur des premières structures en pierre. Les Templiers s'installèrent également à Clisson vers 1150, y fondant une importante commanderie. Les moines guerriers, qui possédaient près de la moitié de la ville, se disputèrent régulièrement l'autorité avec les seigneurs locaux. On en vint parfois même aux mains : Guillaume de Clisson tua l'un des hommes du Temple et ravagea partiellement les biens de l'ordre dans la région. Cet acte lui valut la condamnation à une lourde amende.

La famille de Clisson joua au XIVe siècle un rôle important dans les histoires de Bretagne et de France. Durant la guerre de Succession de Bretagne (1341-1365), Olivier III de Clisson, " un des plus hauts barons de Bretagne " selon Froissart, soutint ouvertement le parti de Jean de Montfort contre celui de Charles de Blois, proche du roi de France Philippe VI de Valois (1328-1350). Trahison suprême, il aurait livré Vannes aux Anglais. Pris par les Français, Olivier fut enfermé au Châtelet. Jugé pour haute trahison, il fut " décolé (décapité) à Paris où il fut beaucoup plaint sans jamais pouvoir obtenir la grâce. " (Froissart) On exposa pour l'exemple son corps au gibet de Montfaucon. Son fils, Olivier IV, était alors âgé de sept ans. Il s'exila en Angleterre en 1349 et ne revint en Bretagne que dix ans plus tard.

Devenu adulte et sans doute désireux de venger la mort de son père, Olivier IV de Clisson adopta d'abord le parti de Montfort. Puis il se rallia au roi Charles V et à Bertrand du Guesclin. Il succéda à ce dernier à la charge de connétable en 1380.

La lignée des Clisson perdit sa place éponyme au profit du duc de Bretagne Jean V en 1420. L'un de ses successeurs, son neveu François II (1457-1488), agrandit l'enceinte vers l'ouest et équipa la forteresse pour l'utilisation des armes à feu. D'autres aménagements furent réalisés dans la seconde moitié du XVIe siècle, durant les guerres de Religions.

Incendié en 1793 pendant les guerres de Vendée, le château conserva néanmoins intact l'essentiel de sa structure.