Основная часть существующего дворца-замка была выстроена в XV веке герцогами Орлеанскими. Когда один из них вступил на французский престол под именем Людовика XII (1498), он остался жить в Блуа. Его дочь Клод также была привязана к резиденции в Блуа и настояла на том, чтобы её супруг, Франциск I, выделил средства на обновление позднеготического дворца в духе итальянского ренессанса. После смерти королевы на планах Франциска перебраться в Блуа из Амбуаза был поставлен крест, и ренессансное крыло замка осталось недостроенным.