L’ancien château, dont on ne connait pas l’emplacement précis, est cité pour la première fois en 1012 (castrum paterniaci). Il s’agissait probablement d’une motte castrale. Au début du 13e siècle, il a été reconstruit sur l’extrémité d’un promontoire rocheux, surplombant une boucle du Thouet, Hugues Ier de Parthenay-Larchevêque ayant bénéficié d’importants financements du roi d’Angleterre, Jean sans Terre. Les bâtiments seigneuriaux et la chapelle ayant disparu, il ne subsiste que l’enceinte polygonal élevée en granite.
Il est défendu sur trois côtés par le promontoire naturel et isolé de la ville par de profonds fossés. Au 15e siècle, Arthur de Richemont, Connétable de France, fait renforcer les défenses du château pour lui permettre de résister aux canons, en effet l’artillerie devient une composante essentielle des armées à la fin du Moyen-Âge. La Bastille de Richemont est construite à cette époque pour protéger l’entrée du château.
La passerelle en bois qui permet actuellement de rejoindre la place du château a été construite à l’emplacement précis de l’ancienne entrée, qui était fermée par un pont-levis.
Au nord-ouest se trouve la Tour d’Harcourt. Construite au 13e siècle, elle se composait de deux niveaux voûtés dotés d’archères. Elle doit son nom à jacques d’Harcourt, qui aurait été tué au pied de cette tour alors qu’il cherchait à s’emparer du château en 1423.
Au sud-ouest est située la Tour de la Poudrière construite en deux étapes : la petite tour de la fin du 12e siècle visible au premier niveau a été englobée dans une tour plus massive au début du 13e siècle. L’escalier à vis qui desserre aujourd’hui les trois niveaux de la tour, n’existaient pas en partie basse. L’accès se faisait par deux entrées au premier étage, donnant sur le chemin de ronde.
La salle principale, couverte d’une voûte en berceau, possédait quatre archères à niches, transformées aujourd’hui en fenêtres. Le dernier niveau correspondait à la terrasse sommitale. Il a été couvert récemment d’une toiture en bois conique.
La Bastille de Richemont englobait la porte du 13e siècle. François II d’Orléans modifia probablement cet ouvrage, vers 1487, par l’édification d’une tour d’artillerie munie de canonnières en X, et par la reconstruction de la porte d’entrée. La Bastille n’était pas couverte pour permettre à la fumée des canons de se dissiper. Le chemin de ronde, au-dessus des fossés, était doté de mâchicoulis portés par des consoles
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