Une charte rédigée au castrum de Coligny en 974, nous apporte la première mention de Chevreau sous la forme latinisée de Cabrellum. Cet acte nous précise le don de l'église de Cabrellum à Gigny par Manassès III.
Nous pouvons avancer comme date d'édification du château de Chevreaux la première moitié du XIIème siècle, parallèlement à l'apparition de la féodalité et de la seigneurie châtelaine dans la région du Revermont. L'existence de ce château est attestée par un texte rédigé par les moines de l'abbaye du Miroir vers 1160, dans lequel Guerric de Coligny est cité comme possesseur du château de Chevreaux.

En 1190, à la suite du partage du domaine des Coligny, Chevreaux devint apparemment une seigneurie indépendante; mais on ne sait à quelle date exactement elle reçut le titre de baronnie: Jean de Vienne (mort en 1525) semble avoir été le premier à porter le titre de baron de Chevreaux.
En 1270, Guillaume de Coligny ne laissait comme unique descendante que sa fille Marguerite, laquelle épousa Guy, seigneur de Montluel, apportant par cette union la seigneurie de Chevreaux à ce dernier. Chevreaux passa dans cette illustre maison.

En 1349, est établie une charte de franchise au château de Chevreaux, dans le but de repeupler les villages environnants, décimés par une terrible épidémie de peste.

En 1596, meurt le dernier descendant direct de la maison de Vienne. Ses cousins, Jacques et Charles de Vienne, héritèrent ainsi du château et de ses terres qu'ils se partagèrent. Selon le contrat, signé à Cuiseaux le 18 avril 1628, le château lui même devait être partagé en deux par un mur.

Le 2 avril 1637, au cours de la guerre qui opposait le France à la Bourgogne, le château fut assiégé et mis à mal par le duc de Longueville: le château fut pillé et saccagé de fond en comble, le donjon qui avait résisté aux coups de canon fut détruit à la mine et les fortifications furent démolies.

Chevreau passa en 1651 entre les mains des Damas, par le mariage d'un de ses membres (Claude Damas) avec l'unique descendante de Jacques de Vienne (propriétaire d'une partie de la seigneurie de Chevreaux). Claude Damas racheta en 1656 l'autre part (celle toujours détenue par Charles de Vienne) et devint ainsi le seul seigneur de Chevreaux.

En 1659, le terrier de la baronnie de Chevreaux fut renouvelé. En 1697, les habitants de Chevreaux furent affranchis par le fils de Claude Damas. Un état des lieux fut effectué le 1 août 1724 et montre l'état de conservation du château à cette date.

Les biens de la seigneurie furent vendus pendant la Révolution. Quant au vieux château de Chevreaux, ce qu'il pouvait contenir de logements habitables fut démoli, les pierres enlevées, et le reste (l'emplacement et quelques murs subsistants) fut cédé pour 100 francs à une famille des environs. Enfin, le dernier baron de Chevreaux (C.L.A. Damas) mourut en 1873 sans postérité.