Des fouilles archéologiques ont prouvé que l'éperon rocheux sur lequel repose le château est occupé depuis les Ve et VIe siècles. Il est probable que devant la poussée des envahisseurs germaniques (Vandales, Suèves, Burgondes, Francs…) ou asiatiques (Huns, Alains…), les habitants du vicus (agglomération secondaire) voisin d'Odomagus cherchèrent en ce lieu un site susceptible de les protéger avec leurs biens. L'instabilité amène toujours au cours de l'histoire ce type de réflexe salvateur. On pouvait ainsi également contrôler la navigation sur la Marne et le trafic sur la voie romaine joignant Soissons à Troyes. François Blary avance par ailleurs que " son origine est peut-être à mettre en rapport avec la mise en place par Aetius [ndlr : général romain vainqueur d'Attila aux " Champs Catalauniques " en 451] d'un limes sur la Marne pour contenir la progression hunique. "

Le nom Thierry provient certainement d'une puissante dynastie locale très influente dans la région. Cette famille est attestée au VIIIe siècle. Vers 870, la possession de ce territoire est confirmée au comte Herbert Ier de Vermandois (m. en 900).

La première mention écrite du Castrum Thierrici date de 923 et apparaît sous la plume du chanoine de Reims Flodoard, auteur de célèbres et précieuses Annales. Le comte Herbert II de Vermandois (m. en 943) enferma cette année là dans la forteresse, le roi Charles III le Simple qu'il avait capturé peu auparavant. A la suite de l'incendie de la tour où il retenait son prisonnier, Herbert décida en 924 de transférer Charles à Péronne. Le monarque déchu y décédera en 929.

Dans les guerres qui opposèrent le roi Raoul (923-936), Hugues le Grand (m. en 956) et le très remuant Herbert II de Vermandois, la place fut maintes fois assiégée et changea de propriétaire à plusieurs reprises. Au XIe siècle, elle constituait l'un des principaux sièges du pouvoir des comtes de Champagne. Des châtelains en assuraient la garde pour leur compte, tels un nommé Roger vers 1040 et un certain Hugues autour de 1100.

Le mariage en 1284 de l'unique descendante de la dynastie de Champagne, Jeanne de Navarre, avec l'héritier de la couronne de France, le futur Philippe IV le Bel (1285-1314), amena le vieux comté dans le domaine capétien. L'union définitive ne fut scellée qu'en 1316, à la mort du roi Louis X le Hutin.

Durant la Guerre de Cent Ans, le château et la ville furent assiégés vainement une première fois par les Anglais en 1370, puis une seconde, sans plus de succès, en 1392. Charles VI donna alors Château-Thierry et plusieurs autres seigneuries des environs (Pierrefonds, Ferté-Milon, Coucy) à son frère, Louis d'Orléans. Les Anglais parvinrent enfin à s'emparer de Château-Thierry en 1421, contraignant le vaillant La Hire, futur compagnon de Jeanne d'Arc, à la reddition. C'est la Pucelle d'Orléans en personne qui délivra la cité 8 ans plus tard.

Château-Thierry changea de propriétaire à de multiples reprises durant la seconde moitié du XVe siècle. Il revint d'abord au duc de Berry (1468), frère du roi Louis XI (1461-1483), avant de repasser aux mains du roi après la mort du bénéficiaire de ce don (1472). L'année suivante, Louis XI l'échangea au connétable de Saint-Pol contre les îles de Ré et de Marant. A l'exécution de ce dernier pour trahison en 1475, Château-Thierry revint au Valois. Il s'empressa de l'offrir cette fois au bâtard Antoine de Bourgogne qui le conserva jusqu'en 1504, année de sa mort. Une nouvelle fois Château-Thierry revint à la Couronne. François Ier le céda en 1526 à Robert III de la Marck, duc de Bouillon et également propriétaire du château de Sedan. Il suivit alors la destinée patrimoniale de la grande forteresse des Ardennes.

Il est à noter qu'à la Révolution, Château Thierry fut rebaptisé brièvement Egalité-sur-Marne.