En France, c'est d’abord dans les châteaux que l'on expérimente l'architecture renaissance alors qu'en Italie, cela avait commencé dans les églises et les villas.

Accédant au pouvoir en 1515, François Ier se fait l’ambassadeur de la Renaissance française, influençant les travaux de restauration de ses châteaux. L'art nouveau sert son goût du prestige, de la magnificence, et sa volonté politique d'affirmer la grandeur du pouvoir royal.

Avec le rattachement de la Bretagne à la France, Châteaubriant n’échappe pas à la règle. Perdant son rôle défensif, le château devient résidentiel et de nouveaux programmes de construction voient le jour.

Dans un premier temps, les murs s'ornent de nouveaux éléments de décor empruntés à cette nouvelle mode italienne. C’est ensuite la structure même du château qui évolue par le percement de nombreuses fenêtres et la création de galeries pour la promenade. Les élévations extérieures respectent les règles de construction antiques, comme l'enrichissement progressif du décor d'étage en étage.

Après les destructions causées par le siège de 1488, Françoise de Dinan investit l’argent qu’elle obtient d’Anne de Bretagne au titre des réparations pour redonner au château le prestige qui le caractérisait précédemment. Elle entreprend la « restauration » des bâtiments médiévaux en faisant notamment percer le donjon de grandes fenêtres à meneau et traverse. Elle entame par ailleurs la construction de nouveaux logis dans la basse-cour, et initie ainsi dès la fin du XVe siècle le futur château Renaissance.

Jean de Laval (1487-1543) prend la succession de sa grand-mère Françoise de Dinan et continue la transformation du château en faisant construire un second logis. Élevé entre 1530 et 1540, celui-ci témoigne des recherches architecturales de l’époque et abrite le grand escalier faisant le lien avec le bâtiment précédent. Marquant fortement son appartenance à l’architecture Renaissance, le nouveau logis est représentatif du goût qui s’est manifesté à travers les demeures royales et celles des grands de la Cour.

Les matériaux participent également au décor. Parce qu’il est tendre à sculpter, le tuffeau est la pierre phare de l'architecture renaissante. Il est ici associé au schiste qui devient également un matériau de décor. La brique est utilisée pour l'étage de la galerie renaissante qui prolonge en retour le logis de Jean de Laval.