L'histoire de cette forteresse, dont les premières constructions remontent à 1034, présentent l'évolution des moyens de défense du moyen-Age au fort du 19ème siècles. D'abord construit en bois au XIème siècle, il a été rebâti en pierre dès le XIIème siècle. Cet édifice impressionnant fut tour à tour château médiéval, forteresse frontière remaniée par Charles Quint puis par Vauban, prison d'État sous l'Ancien régime, la Révolution et l'Empire puis fort d'artillerie intégré à la ligne Maginot. Trois fossés équipés de leur pont-levis gardent un monde de prison, du cachot de la légendaire Berthe de Joux aux cellules de Mirabeau, Kleist et Toussaint Louverture. Le souvenir du grand puits, vertigineux cylindre creusé dans le roc, reste gravé dans toutes les mémoires.
Aujourd'hui, ce monument, implanté dans un site naturel grandiose et romantique, est un véritable livre grandeur nature de l'histoire de l'architecture militaire de ces dix derniers siècles.
À travers les quelques 600 pièces exposées, le musée d'armes offre à ses visiteurs une véritable rétrospective de l'armement et de l'équipement du militaire français, depuis le 17ème siècle jusqu'au fusil Lebel de 1886. Une quarantaine de pièces rarissimes lui assurent aujourd'hui une réputation internationale.
Le château est accessible uniquement en visite guidée (pas de visite libre).
Le Château de Joux est fermé en hiver.