La première mention connue du château d'Hérépian remonte à 1433. Néanmoins, l'appareil assisé de l'aile occidentale (partiellement conservé) témoigne d'une campagne de construction remontant au 13e siècle. Ce premier château pourrait avoir été construit pour la famille Faugères, seigneurs d'Hérépian et fondateurs de la cité médiévale instituée Ville Franche en 1273 (acte de l'abbaye de Villemagne). Les ailes nord, est, et les tours d'angle défensives sud conservent des éléments architecturaux attribuables aux 14e et 15e siècles, notamment une fenêtre géminée à meneau et arcs trilobés, probable relique d'une salle d'apparat aménagée dans l'aile orientale.

Le château est entièrement remanié dans la seconde moitié du 16e siècle, vraisemblablement sous l'égide des Fabre, seigneurs de Puimisson. Un escalier monumental rampe-sur-rampe, aménagé dans l'aile orientale, peut être rattaché à cette nouvelle campagne de construction. L'ouvrage peut être rapproché de l'escalier du château de Ribaute à Lieuran-lès-Béziers, portant la date de 1574, dont les repos présentent un décor similaire de pilastres supportant deux travées de voûtes appareillées. Les corbeaux galbés en demi-coeur à la retombée des arcs évoquent d'autres créations biterroises contemporaines, à l'instar de l'hôtel de Maussac place Sémard (1589, porte la date) et de l'hôtel d'Arnoye.

En 1768, M. de Thésan, seigneur d'Hérépian, baille une partie du château à Me Etienne Giral fils, bourgeois et maître verrier, pour y établir une verrerie. Ce dernier finance simultanément la construction du Pont du Diable à Villemagne pour acheminer le charbon de ses concessions minières situées à Boussagues, dépendant du bassin de Graissessac, jusqu'aux fours de sa future industrie. Sous la Révolution Française, le château, divisé en plusieurs lots mis en vente comme biens nationaux, est le siège des assemblées du conseil communautaire. La verrerie continue de fonctionner jusqu'à son arrêt définitif en 1848, produisant jusqu'à 300 000 bouteilles de verre noir par an, essentiellement destinées à contenir le vin.

En 1858, la nouvelle église Saint-Martial est édifiée dans l'aile nord du château. Les ailes orientale et occidentale sont actuellement occupées par des logements.