Il castello rinascimentale, costruito tra il 1480 ed il 1517 su progetto di Baccio Pontelli, fu fortemente voluto dal Cardinale Domenico Della Rovere, Arcivescovo di Torino, costruttore del Duomo di Torino e originario di Vinovo. Il maniero è un unicum in Piemonte e Val d’Aosta, non essendo riconducibile a Casa Savoia e ai suoi alleati. Al suo interno sono presenti affreschi riconducibili alla scuola del Pinturicchio, oltre a stucchi e terrecotte di pregevole manifattura.
Con l’estinguersi della famiglia Della Rovere, il castello passò in mano ai Savoia, che nel 1775 lo affidarono alla Regia Manifattura di Porcellane, fondata da Giovanni Vittorio Brodel e dall’arcanista alsaziano Pierre
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Antoine Hannong. Fallita la prima esperienza, la manifattura venne affidata al medico e alchimista torinese Vittorio Amedeo Gioanetti, che portò la fabbrica al suo splendore.

I piani alti del castello vennero dedicati alla produzione delle ceramiche, conservate nei palazzi reali e presidenziali di tutto il mondo, essendo la fabbrica a disposizione della casa Reale per omaggi a regnanti e capi di stato.
Quando la fabbrica di porcellane, a seguito della morte del Gioanetti, venne meno, il castello venne riadattato dalla famiglia Rey, che ne era diventata proprietaria, a manifattura di tappeti, continuando a denotare l’aspetto “industriale” di un immobile che normalmente sarebbe residenziale e di rappresentanza.

Negli anni 60 del XX secolo per il castello iniziò un periodo di degrado che proseguì anche nonostante l’acquisto del bene, nel 1973, da parte del Comune di Vinovo. La Soprintendenza riuscì ad impedire la lottizzazione del parco, dichiarandolo di interesse storico per via dei suoi imponenti alberi, e per il Castello incominciò un periodo di stallo, finchè il Comune non decise di intraprendere la ristrutturazione, mediante affidamento in concessione. Dopo una prima esperienza negativa, la concessione è stata affidata alla Società Biesse Investment Company S.r.l. nel 2019.
Il progetto della Biesse Investment Company S.r.l. ha previsto la ristrutturazione dell’intero maniero, comprese le facciate in paramano, e la realizzazione di un bar ristorante al piano terreno, e di un locale destinato a convegni ed eventi, con affaccio sul parco del castello. Il piano nobile del castello viene deputato, in condivisione con il Comune, per iniziative culturali. Al piano secondo è stato realizzato un centro d’eccellenza nell’ambito della medicina dello sport e della riabilitazione. Al piano terzo sono stati realizzati gli studi per i medici di medicina generale di Vinovo, uno studio odontoiatrico e verrà terminata nel 2023 l’ultima ala, che verrà deputata a medicina poliambulatoriale attrezzata con sale chirurgiche d’eccellenza.