Il Castello di Fontainebleau è un castello rinascimentale situato a Fontainebleau. Dimora dei sovrani di Francia da Francesco I a Napoleone III, la struttura riflette nella sua complessità le varie epoche in cui è stato abitato.
Dal 1981 il castello ed il suo enorme parco sono iscritti alla lista del Patrimonio dell'umanità UNESCO.
L'edificio è contornato da una serie di giardini. La città di Fontainebleau è cresciuta attorno alle rovine della Foresta di Fontainebleau, ex parco reale dedicato alla caccia.
Questo castello introdusse in Francia il Manierismo italiano applicato alle decorazioni interne, ed alla storia del giardinaggio. Il manierismo francese degli interni del XVI secolo è noto con il termine di "stile Fontainebleau": combina scultura, lavori in ferro battuto, pittura, stucco ed intarsi, mentre per gli esterni introdusse i giardini parterre. Lo stile Fontainebleau unì pitture allegoriche e forme plastiche, oltre ad arabeschi e grottesche. Gli ideali di bellezza femminile privilegiano piccole teste sopra lunghi colli, torsi esageratamente lunghi, seni piccoli ed un ritorno alla bellezza del tardo gotico. Le nuove opere di Fontainebleau sono famose per mostrare incisioni raffinate e dettagliate, ricercate tra amanti ed artisti. Grazie alle incisioni della "Scuola di Fontainebleau" questo nuovo stile venne esportato negli stati dell'Europa centro-settentrionale, soprattutto ad Antwerp ed in Germania, per poi raggiungere anche Londra.
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Il vecchio castello presente su questo sito era già usato alla fine del XII secolo da re Luigi VII, per conto del quale san Tommaso Becket consacrò la cappella. Fontainebleau era una residenze preferite da Filippo Augusto e da Luigi IX. Il creatore dell'attuale costruzione fu Francesco I, che fece erigere a Gilles le Breton la maggior parte degli edifici della Cour Ovale, tra cui la Porte Dorée, entrata meridionale. Il re invitò in Francia anche l'architetto Sebastiano Serlio e Leonardo da Vinci. La galleria di Francesco I, con i suoi affreschi incorniciati in stucco da Rosso Fiorentino, venne creata tra il 1522 ed il 1540, e rappresentavano la prima grande galleria decorata della Francia.Il Rinascimento arrivò in Francia passando per Fontainebleau. La Salle des Fêtes, durante il regno di Enrico II, venne decorata da pittori manieristi italiani, Francesco Primaticcio e Nicolò dell'Abate. La Ninfa di Fontainbleau di Benvenuto Cellini, commissionata per il castello, si trova oggi presso il museo del Louvre.
Un'altra importante fase edilizia venne svolta da Enrico II di FranciaEnrico II e da Caterina de' Medici, che incaricarono gli architetti Philibert de l'Orme e Jean Bullant. Alla versione di Francesco I ed Enrico II, Enrico IV aggiunse la corte che porta il suo nome, Cour des Princes, inserendo la Galerie de Diane de Poitiers e la Galerie des Cerfs, utilizzata come biblioteca. Decoratori della "seconda scuola di Fontainebleau", meno ambiziosi dei predecessori, si svilupparono partendo da questi progetti. Enrico IV fece passare in mezzo al parco un canale da 1200 metri (tuttora pescoso) ed ordinò di piantare pini, olmi e piante da frutto. Il parco copre 80 ettari, è cintato da mura e costellato da sentieri rettilinei. Il giardiniere di Enrico IV, Claude Mollet, che aveva fatto esperienza presso il Castello di Anet, creò degli ottimi parterre. Tre secoli dopo il castello cadde in disuso; durante la rivoluzione francese molti arredi originali vennero venduti, così come i contenuti di molti altri castelli reali, nel tentativo di recuperare soldi per lo Stato, e di evitare il futuro ritorno dei Borbone. Nonostante questo l'imperatore Napoleone Bonaparte iniziò a trasformare il castello di Fontainebleau nel simbolo della sua grandezza, quale alternativa a quello vuoto di Versailles. A Fontainebleau Napoleone congedò la Vecchia Guardia andando in esilio nel 1814. Attraverso le modifiche alla sua struttura, tra cui l'entrata in ciottolato, grazie a Napoleone il castello è oggi visitabile. Fontainebleau fu la corte del secondo Impero francese, retto dal nipote Napoleone III.
Filippo il Bello, Enrico III e Luigi XIII nacquero tutti all'interno del palazzo, ed il primo vi morì anche. Cristina di Svezia visse qui per anni dopo la sua abdicazione del 1654. Nel 1685 Fontainebleau ospitò la firma dell'Editto di Fontainebleau, che revocò quello di Nantes (1598). Gli ospiti reali dei re Borboni venivano ospitati a Fontainebleau: Pietro il Grande di Russia, Cristiano VII di Danimarca e, durante il regno di Napoleone, anche papa Pio VII. Nel 1804 il papa venne qui per consacrare l'imperatore Napoleone, e vi tornò nel 1812–1814, quando fu prigioniero di Napoleone.
Oggi una parte del castello ospita le Scuole di Fontainebleau: arte, architettura e musica per studenti statunitensi. Al piano terra è ben conservato il campo di Pallacorda (antenato del tennis) di Enrico IV. È il più grande campo al mondo di pallacorda, ed anche uno dei pochi di proprietà pubblica.
Il pianista e compositore Jazz Tadd Dameron scrisse la composizione "Fontainebleau" dopo una sua visita a palazzo.
