前所未見的希臘十字型建築結構
雖然設計香波堡的建築師身份至今仍是不解之謎，然而眾人頗為肯定的是：城堡的設計來源於達文西的創意，儘管城堡的建築工程是在達文西逝世六個月後才開工。這座絕世建築集聚了很多對當時而言可謂前所未見的創新元素，首先最醒目的便是以城堡主塔的希臘十字型建構為中軸展開的城堡建築。這種在法國開創先河的建築佈局無疑是受到了義大利的風格影響。
「神奇」樓梯
香波堡眾多的創新設計中，最引人矚目的出色建築元素就是雙螺旋樓梯。它是城堡主塔、也就是城堡的中心元素，象徵著永恆不斷的更新復興。其特別之處在於：兩個人同時使用樓梯時，儘管能夠瞥見對方，卻絕不會相遇。這個樓梯總是令香波堡的訪客嘖嘖稱奇、讚歎不已。
雕飾拱穹
到了城堡主塔的二層，可見氣勢磅礴的巨大低拱式穹頂，拱穹上裝飾著弗朗索瓦一世的象徵標誌，即字母 F 和蠑螈；在香波堡的牆上及穹頂上可看到數百個這種小型兩棲動物的雕刻，這明顯見證了弗朗索瓦一世國王想在香波堡留下他足跡的意志。
中世紀風格裝飾
香波堡雖然是文藝復興時期的代表性建築傑作，但在城堡中卻也能看到中世紀風格的建築或裝飾元素。例如，在城堡及其主塔上層建築的裝飾，其煙囪和其他樓梯塔就屬於中世紀古堡的風格。豐富的裝飾與城堡外觀的精簡形成了鮮明的對比。
構架分明鞏固的閣樓
直到上層頂樓，香波堡處處可體現建築上的奇思妙想，如主塔西側翼塔樓的閣樓及其十六世紀的木構架。選擇「發現之旅」路線的遊客無法見識到這部分建築，唯有選擇「非凡之旅」和「深度之旅」的遊客才能在導覽中參觀閣樓。
香波堡—眾王居所
由國王弗朗索瓦一世下令修建的香波堡成為他王權的建築象徵，但即使在他去世後，城堡仍繼續修建。城堡的園林是由國王路易十三之弟奧爾良公爵加斯東（Gaston d’Orléans）勒令建造，而且，直到路易十四統治時期，整棟建築才最終完工，且城堡周圍區域才整治完成。
之後，香波堡繼續吸引眾多王室權貴人士前來，路易十五國王的岳父—波蘭國王在被驅逐的流亡期間曾在這裡居住過，還有建造法式園林的薩克斯元帥。
於 2019 年，為了紀念香波堡鋪下第一塊基石至今 500 周年，香波堡提供一個由知名室內及園林設計師賈克•加西亞（Jacques Garcia）構想的全新參觀路線，帶領訪客深刻體驗國王古堡的天地。