Au XIIIe siècle, une première tour de pierre est déjà établie sur le rocher. Elle constitue la base du donjon actuel, profondément transformé entre la seconde moitié du XVe siècle et le début du XVIe siècle. 

Bérenger de Roquefeuil consacre plus de 30 ans à agrandir et à renforcer Bonaguil, en multipliant les tours, les canonnières, la barbacane et les ouvrages casematés.

Marguerite de Fumel, dernière châtelaine, achète Bonaguil en 1761 et le transforme en demeure d'agrément. Après sa mort, la Révolution dépouille le château de ses toitures et de ses planchers, et fait abattre plusieurs ouvrages défensifs. 

La commune de Fumel rachète le château en 1860, puis il est classé au titre des monuments historiques.