前所未见的希腊十字型建筑结构
虽然设计香波堡的建筑师身份至今仍是不解之谜，然而众人颇为肯定的是：城堡的设计来源于达芬奇的创意，尽管城堡的建筑工程是在达芬奇逝世六个月后才开工。这座绝世建筑集聚了很多对当时而言可谓前所未见的创新元素，首先最醒目的便是以城堡主塔的希腊十字型建构为中轴展开的城堡建筑。这种在法国开创先河的建筑布局无疑是受到了意大利的风格影响。
“神奇”的楼梯
香波堡众多的创新设计中，最引人瞩目的出色建筑元素就是双螺旋楼梯。它是城堡主塔、也就是城堡的中心元素，象征着永恒不断的更新复兴。其特别之处在于：两个人同时使用楼梯时，尽管能够瞥见对方，却绝不会相遇。这个楼梯总是令香波堡的访客啧啧称奇、赞叹不已。
雕饰拱穹
到了城堡主塔的二层，可见气势磅礴的巨大低拱式穹顶，拱穹上装饰着弗朗索瓦一世的象征标志，即字母F和蝾螈；在香波堡的墙上及穹顶上可看到数百个这种小型两栖动物的雕刻，这明显见证了弗朗索瓦一世国王想在香波堡留下他足迹的意志。
中世纪风格装饰
香波堡虽然是文艺复兴时期的代表性建筑杰作，但在城堡中却也能看到中世纪风格的建筑或装饰元素。例如，在城堡及其主塔上层建筑的装饰，其烟囱和其他楼梯塔就属于中世纪古堡的风格。丰富的装饰与城堡外观的精简形成了鲜明的对比。
构架分明巩固的阁楼
直到上层顶楼，香波堡处处可体现建筑上的奇思妙想，如主塔西侧翼塔楼的阁楼及其十六世纪的木构架。选择“发现之旅”路线的游客无法见识到这部分建筑，唯有选择“非凡之旅”和“深度之旅”的游客才能在导览中参观阁楼。
香波堡——众王居所
由国王弗朗索瓦一世下令修建的香波堡成为他王权的建筑象征，但即使在他去世后，城堡仍继续修建。城堡的园林是由国王路易十三之弟奥尔良公爵加斯东（Gaston d’Orléans）勒令建造，而且，直到路易十四统治时期，整栋建筑才最终完工，且城堡周围区域才整治完成。
之后，香波堡继续吸引众多王室权贵人士前来，路易十五国王的岳父——波兰国王在被驱逐的流亡期间曾在这里居住过，还有建造法式园林的萨克斯元帅。
于2019年，为了纪念香波堡铺下第一块基石至今500周年，香波堡提供一个由知名室内及园林设计师贾克·加西亚（Jacques Garcia）构想的全新参观路线，带领访客深刻体验国王古堡的天地。