Le château comporte deux corps de logis d'épaisseurs inégales aux soubassements en pierre. L'élévation est constituée de bancs alternés de brique et pierre. Ils sont réunis entre eux par un vaste pavillon en pierre abritant un escalier éclairé par neuf grandes baies en plein cintre, apportant une touche italienne dans cet ensemble Renaissance cauchois. Une intervention du XIXe siècle perturba quelque peu cette belle harmonie, introduisant des lucarnes néo-gothiques dans les toitures. Elles furent cependant réalisées par des artisans de grande qualité.

La chapelle du XVIe siècle a été bâtie en prolongation de l'aile est et a gardé son aspect et son mobilier d'origine, avec quelques aménagements du XIXe siècle. On remarque vitraux et peintures murales du XVIe siècle au-dessus du chœur. Ces dernières furent miraculeusement mises au jour sous une couche de peinture, lors de la restauration. On découvrit de même deux beaux groupes en pierre peinte de part et d'autre de l'autel. L'ensemble fut à nouveau restauré et remis en valeur par les actuels propriétaires et l'association des amis du château.

A l'intérieur du château, on admirera le grand salon à rez-de-jardin avec sa cheminée monumentale et la puissante ossature du plafond, ainsi que la salle à manger attenante. Ces deux pièces offrent une vue inoubliable sur la vallée de la Seine.

Au 1er étage, la grande pièce située au-dessus du salon sert de cadre à des expositions temporaires. On y visite également la "chambre de la Reine", où dormit Catherine de Médicis lors de son passage à Etelan.