Le site fortifié de Castro Briencii est attesté à la fin du XIIe siècle mais dès le XVIIe siècle il devient une closerie avec maison de maître rattachée à la seigneurie de Chaussis. Le domaine est acquis le 12 mai 1769 par André-Sulpice Darlus de Montclerc, receveur général des tabacs, qui avait pour résidence principale un hôtel rue Cornet, à Angers. On doit sans doute à ce dernier la reconstruction partielle du logis. Au XIXe siècle, l’archiviste Célestin Port mentionne que la date de 1777 a été relevée sur une croisée. Il en attribue aussi la restauration à l’architecte angevin Michel Bardoul de la Bigottière (1752-1808). Pourtant, Châteaubriant diffère des réalisations de ce dernier. La façade à avant-corps central surmontée d’un fronton à oculus, les jeux de toitures et les chaînes d’angle à bossage s’inscrivent dans la lignée de l’architecture traditionnelle angevine plus que dans celle de Bardoul. Celui-ci est en revanche certainement l’auteur des deux pavillons d’entrée, des façades des communs de la cour d’honneur ainsi que du pavillon octogonal donnant sur la Maine.

Inspiré du pavillon de musique du Petit Trianon dessiné par Richard Mique, ce dernier trouve des équivalents au château de Pignerolle, construit par Bardoul entre 1776 et 1783. Raffinées, ses quatre faces principales ornées de corbeilles de fleurs, de fruits et de feuillages, semblent correspondre chacune à une saison. À l’intérieur, les pilastres ioniques à guirlandes rappellent les dosserets de l’extérieur et les boiseries portent un décor de trophées (arcs, carquois, torches enflammées, rubans). Pour la sculpture des pavillons, Bardoul s’est probablement adjoint Pierre-Louis David (1756-1821), également auteur des boiseries du logis, avec qui il travailla à Pignerolle et à Lantivy. Célestin Port signale aussi, à la fin du XIXe siècle, des peintures de l’artiste belge Piat Sauvage (1744-1818) dans l’un des salons.

Vendu à la Révolution, le domaine est réputé, au début du XIXe siècle, pour avoir possédé l’un des premiers jardins anglais du département avec allée de lauriers, serres, orangeries et, au fond du parc, un pavillon en forme de temple, construit sur une rocaille abritant une glacière. En 1842, Édouard-Joseph d’Andigné le fait transformer en jardin paysager par André Leroy ; en 1864, l’industriel Adolphe Lainé-Laroche en achève la transformation et fait restaurer le logis par l’architecte Édouard Moll. Le domaine est inscrit au titre des monuments historiques en 1988.