Possession depuis 1072 des Comtes de Vaudémont, branche cadette de la maison de Lorraine, elle passa sous la suzeraineté des Comtes de Bar vers 1200.

Châtel devint en 1373 par mariage, possession de la puissante famille comtoise des Sires de Neufchâtel qui en fit le centre d'une principauté d'influence bourguignonne. Devenue lorraine par échange en 1544, la forteresse résista à l'invasion française durant la guerre de Trente Ans et de 1634 à 1670 changea neuf fois de main. Elle fut démantelée en 1671.

Bâti sur un promontoire calcaire au bord de la Moselle et isolé du plateau par des fossés de 57 mètres de largeur, le château dominait la ville et son enceinte, flanquée de 12 tours et dotée de deux porteries. Autour d'un gros donjon carré le château primitifs XIe-XIIe siècles fut agrandi au début du XIIIe. Il connut au XVe siècle une extension considérable et une précoce adaptation à l'artillerie. La longueur cumulée de ses deux enceintes, flanquées de 21 tours, atteignit 1.4 km. Un réseau de galeries réunissait les ouvrages de défense et faisait communiquer le château avec le bas de la ville et avec la rive de la Moselle.

Depuis mai 1972, des chantiers bénévoles internationaux et des contrats emploi-solidarité oeuvrent au dégagement et à la consolidation des tours et murailles.

L'Association du Vieux Châtel accueille aussi des journées, ateliers, classes de patrimoine, ainsi que des stages de formation. La fête des Remparts programme des expositions, concerts et manifestations diverses.