Montreuil-Bonnin apparaît au début du XIe siècle dans les possessions du comte de Poitou : Guillaume V le Grand y reçoit Raoul, vicomte de Thouars, vers 1012. Un accord y est signé avec Hugues IV le Brun de Lusignan en 1029.

A la fin du XIIe siècle, Montreuil-Bonnin est aux mains du comte Plantagenêt Richard (le futur Cœur de Lion) qui, selon les chroniques, y vient souvent chasser. Vers 1181, il y installe un atelier monétaire. C'est sans doute de cette époque que date la construction du château que nous connaissons aujourd'hui.

Lors de la conquête du Poitou (été 1204), Philippe Auguste s'en empare et y installe un de ses fidèles, Bouchard de Marly. En 1230, le roi le donne au comte de la Marche et d'Angoulême, Hugues X de Lusignan. Lors de la révolte du comte poitevin, Montreuil-Bonnin est l'une des premières places que prend le roi Louis IX (09 mai 1242). Confisquée aux Lusignan, elle revient au frère du roi, Alphonse de Poitiers, qui y effectue des travaux entre 1245 et 1259 (logis ancien ? et reconstruction de la courtine nord).

Durant la guerre de Cent Ans, Montreuil-Bonnin est au cœur du conflit. En 1346, le comte de Derby incendie le château et pille l'atelier monétaire. Le traité de Brétigny, en 1360, redonne la place aux Français. En 1372, le château, de nouveau aux mains des Anglais, est repris par Bertrand du Guesclin. Trois ans plus tard, la place est encore assiégée et enlevée par les Anglais. Du Guesclin la reprend un mois plus tard. Elle revient à Jean, duc de Berry et comte de Poitou.

Charles VII, en mai 1423, donne la châtellenie de Montreuil-Bonnin à Laurent Vernon, capitaine écossais, pour services rendus à la couronne de France. Des travaux sont mentionnés en 1465 (construction du second logis).

Lors des guerres de religion, le château est un solide point d'appui pour les protestants lors du siège de Poitiers en 1569. Les armées d'Henri IV l'incendieront trois fois avant de s'en rendre maître en 1593.

A la révolution, le château est démantelé. Le vieux logis est détruit.