La seigneurie de Laval apparaît dans le premier quart du XIe siècle. Le château est construit par un certain Gui Ier de Dénéré (ou de Laval), vassal du comte du Maine Herbert Ier Eveille Chien (mort vers 1035). La dernière descendante directe des sires de Laval, Emma de Laval, épouse au XIIIe siècle Mathieu de Montmorency et la châtellenie change ainsi de famille. A l'extinction de la lignée masculine des Laval-Montmorency, à la mort de Gui XII (1412), le château revient au gendre de ce dernier, Jean de Montfort-Gaël. Afin de respecter la tradition locale, Jean prend le nom de Gui XIII. Son fils, Gui XIV, lui succède en 1415. Ce dernier, compagnon de Jeanne d'Arc, obtient du roi Charles VII l'élévation de la seigneurie de Laval en comté en 1429. La même famille occupera la forteresse jusqu'en 1794. Il est par ailleurs à noter que le célèbre Gilles de Retz (ou de Rais), meurtrier notoire et modèle de Perrault pour son " Barbe Bleue ", appartenait à une branche cadette de la famille de Laval.

La forteresse trône sur un promontoire rocheux dominant la Mayenne. Elle dessinait autrefois une vaste enceinte polygonale flanquée de sept tours cylindriques, dont un grand donjon circulaire planté dans l'angle nord-est. Cette enceinte et les tours de flanquement ne sont que partiellement conservées.

Il reste aujourd'hui pour l'essentiel un grand corps de logis en équerre, bâti entre le XIIIe et le XVe siècle. La partie la plus ancienne appelée crypte, située sous l'aile nord, est même peut-être antérieure. On compte sur les façades extérieures nombre de baies géminées et de fenêtres à meneaux, émanant d'une volonté précoce de rendre confortable la résidence. Dans la cour intérieure, les façades témoignent d'une large inspiration gothique déjà fortement mâtinée des premières influences de la Renaissance.

Dans le retour d'angle externe trône la grosse tour maîtresse cylindrique. Elle culmine à 45 mètres, possède un diamètre de 14 mètres et des murailles épaisses de 2,50 mètres. On devine une inspiration des canons philippiens, tout en conservant quelques aspects archaïques. La seule issue primitive notamment, se trouve au premier niveau, dispositif hérité de l'époque romane. La porte était protégée par un pont-levis à treuil. La chaîne circulait grâce à un orifice percé à la pointe d'une légère ogive. Le tablier venait s'encastrer dans un logement maçonné prévu à cet effet, joliment appareillé avec un chaînage en roussard. La muraille est percée de plusieurs archères à étriers. Elles apparaissent généralement dans la sphère d'influence capétienne vers le milieu du XIIIe siècle. Les étages supérieurs possèdent de magnifiques baies géminées. Les fenêtres de la façade sud datent pour leur part du XVIe siècle. On circule dans les étages au moyen d'une étroite vis.

Mais l'élément le plus remarquable est sans conteste la couronne de hourds. Il ne s'agît pas là, comme à Carcassonne ou au donjon de Rouen, d'une reconstitution du XIXe siècle. L'ouvrage de bois est contemporain de l'édification du donjon : ces hourds sont donc les plus anciens de France (XIIIe siècle). Leur hauteur totale (toiture comprise) est de 9,50 mètres. Ils se présentent comme une vaste roue de charrette posée au faîte de la maçonnerie, dont les enrayures dépassent le nu du mur de plusieurs dizaines de centimètres. Les poutres forment ainsi des corbeaux de bois disposés régulièrement, sur lesquels vient s'appuyer le parapet en bois. Les espaces dégagés dans le plancher font office de mâchicoulis. Un défenseur pouvait donc battre le pied de la muraille depuis le sommet, tout en restant à l'abri. Le poinçon central de la charpente est décoré d'une belle rosace sculptée, d'un diamètre de 0,90 mètre.