Les origines du château d´Aix ne sont pas précisément connues. Dans une charte du 24 avril 1011, le roi de la Bourgogne transjurane, Rodolphe, donne la villa d'Aix à sa femme en précisant qu'elle est sedem regalem, siège royal. L´appellation sedem regalem fait allusion au statut royal de la villa, hérité sans doute du fisc carolingien. On peut supposer la présence d´une aula royale, vraisemblablement une résidence, peut-être installée dans les murs de l´ancien temple romain encore debout.
Un siècle plus tard, en 1172, Aix fait partie des biens du comte Humbert III de Savoie, dit Humbert le Bienheureux. C'est la famille de Savoie qui inféode la seigneurie, peut-être dans un premier temps à une famille d'Aix, puis à la famille de Seyssel qui apparaît dans les textes pour la première fois en 1235. La construction d´un donjon carré, souvent appelé tour dans les documents d´époque moderne, est vraisemblablement l'oeuvre d'un membre de la famille de Seyssel. Elle peut être rattachée à la deuxième moitié du XIIe ou à la première moitié du XIIIe, à en juger par les photographies de l´édifice réalisées avant sa démolition en 1873. Le château d'Aix est mentionné pour la première fois en juin 1308, comme lieu de signature d'un acte de vente de biens à Guillaume de Seyssel.
Au XIXe siècle, le château s´appuyait sur le rempart de la ville, côté sud, et avait sa propre enceinte bordée d'un fossé sur les autres côtés. Il était protégé, à l'ouest, par une tour carrée, appelée tour de la Muraille, et par un donjon à l'est. Ce dernier s'est peut-être substitué au temple réutilisé plus anciennement afin de répondre à des exigences militaires et ostentatoires plus fortes. Lors des fouilles réalisées en 1988, les vestiges archéologiques de ce premier château se révélèrent pauvres ; seules des traces de l´enceinte et du donjon, détruit en 1873, furent mises au jour, sans cependant qu'elles puissent être datées. Néanmoins, des fondations de murs et des tessons de céramique du XIe siècle ont été repérés à l'est du temple.
En 2005, une analyse dendrochronologique de plusieurs poutres du plafond conservé au rez-de-chaussée actuel du corps de logis propose de dater l´abattage des bois autour de l´année 1400. La deuxième moitié du XIVe siècle et la première du XVe correspondent à une période faste pour la famille de Seyssel, dont le rôle auprès du comte de Savoie est toujours aussi éminent. D´après les archives de la famille de Seyssel, la réalisation de l'escalier d´honneur a été effectuée en une seule campagne pour la baronne Isabeau de la Roche-Andry (ou Roche-Chandry), après 1571, date de son mariage avec François de Seyssel. Il menait à une petite chapelle, construite au second étage. Des travaux sont également mentionnés sur la tour de la muraille au XVIIe siècle : Louis de Seyssel fit percer quatre fenêtres et construire un escalier pour accéder au premier étage. La famille de Seyssel y conservait alors ses archives. Cette tour fut détruite au XVIIIe siècle. A cette époque, l'édifice, qui comportait des communs, était fréquemment affermé avec les revenus du marquisat d´Aix. Le château proprement dit comprenait alors deux appartements à l´étage. Un acte dressé le 25 février 1757 nous informe de dégâts importants commis par les troupes espagnoles entre 1742 et 1748.
En 1793, le château est devenu hôpital militaire. En 1794, les mâchicoulis de la tour, vraisemblablement le donjon, furent démolis ainsi que le crénelage de l'enceinte. Le château servit aussi de logement aux militaires en cure, avant d´être vendu à un particulier. Ce dernier le loua aux sœurs de Saint-Joseph, en 1813, pour l'établissement de l´hospice municipal fondé par la reine Hortense. En 1821, le château fut racheté par le marquis Thomas de Seyssel d'Aix qui loua le rez-de-chaussée et le premier étage, en 1824, à la Société du Cercle nouvellement créée. Il fut alors transformé en Casino suivant les plans de l´architecte Mélano. Le corps de logis fut prolongé à l'est pour créer une salle de bal à l´italienne surmontée d'appartements et fut également agrandi à l'ouest pour y abriter une orangerie en rez-de-chaussée, une bibliothèque et une salle de billard à l'étage.
En 1866, la Ville acheta le château pour y installer l'hôtel de ville ; à cette occasion des travaux d'aménagement furent entrepris. Le percement des ouvertures dans la façade est du corps de logis, partie pourtant ajoutée peu de temps auparavant, a provoqué l´écroulement de la façade en question et la nécessité de sa réfection complète. L'architecte de la ville a pris grand soin de réaliser les nouvelles ouvertures en respectant le style des fenêtres à croisée de l'escalier.
Par la suite, les aménagements intérieurs entraînèrent le déplacement de cloisons et le percement de nouvelles ouvertures : en 1882, deux fenêtres furent ouvertes dans la façade sud pour éclairer les bureaux du maire et le secrétariat et des cloisons furent abattues au premier étage pour aménager la salle du conseil municipal. En 1888, la création d'un logement pour l´architecte de la ville, au second étage, nécessita le percement de nouvelles baies. En 1906, un incendie détruisit les combles et détériora le plancher du second étage. En 1921, ce dernier fut donc changé. L'architecte Jules Pin aîné, à qui fut confié la restauration, étudia la possibilité de transférer les services administratifs pour laisser la place à un musée-bibliothèque. Le projet n´aboutit pas, faute de financement, et les services communaux réinvestir l´édifice. Le cloisonnement intérieur fut une nouvelle fois modifié en 1926. Des bureaux remplacèrent le hangar aux pompes installé au rez-de-chaussée. En 1932, la salle du conseil fut agrandie et décorée de boiseries qui sont conservées aujourd’hui.
En 1967, lors de la restauration de la façade sud, des encadrements de baies du second étage et la dalle du balcon du premier étage furent remplacés. En 1972, le rez-de-chaussée qui abritait le commissariat de police fut transformé, suivant les plans de Georges Noiray, pour recevoir les services de l´état civil et, en 1974, la ville fit entièrement décorer et remeubler la salle du conseil municipal en style Louis XIII. En 1978, la grille en fer forgé située à l'entrée de la tour d'escalier fut remplacée par une porte, puis, en 1979, toutes les menuiseries extérieures furent refaites, et les façades nord, est et ouest ravalées.
En 1988, la ville a effectué le ravalement de la tour d'escalier et, depuis 1990, les études se succèdent pour la réfection intérieure de cet escalier.
