Nel XIII secolo Moncrivello già disponeva di una rocca fortificata e, pur essendo stato venduto al comune di Vercelli, rimaneva sotto le giurisdizione della diocesi vercellese. Nel 1399, dopo un breve periodo di egemonia di Antonio Fieschi , la giurisdizione passò ad Amedeo VIII, duca di Savoia. In quel periodo la roccaforte manteneva essenzialmente un ruolo militare. Di tale epoca si è conservato il grande torrione quadrangolare, con finestre ornate in cotto e caditoie, che, attraversato da un passo carraio, immette nel cortile del castello.

Fu Jolanda di Valois, moglie di Amedeo IX di Savoia, a trasformare la roccaforte in una vera e propria residenza signorile. Il castello di Moncrivello divenne la residenza preferita di Jolanda e qui la duchessa si spense nell'agosto del 1478.
Derivano da tale trasformazione i muri di cinta ornati da merli a coda di rondine, e, all'interno, lo scalone elicoidale, i soffitti a cassettoni, i camini in cotto.

La storia del castello di Moncrivello è particolarmente legata ad alcune nobildonne divenute spose dei duchi sabaudi: oltre alla già citata Jolanda, si ricordano infatti Bianca del Monferrato e Beatrice del Portogallo, con la quale terminò il periodo di massimo splendore del castello: le lotte tra Francia e Spagna causarono il suo passaggio nelle mani di uomini d'arme, tra cui il celebre Cesare de Majo, comandante generale dell'artiglieria dell'imperatore Carlo V di Spagna; fu poi a lungo conteso nel corso del XVII secolo tra varie famiglie nobiliari piemontesi.
Passato definitivamente nel 1692 ai Del Carretto, vi rimase sino intorno alla prima metà del XIX secolo quando il castello subì un incendio devastante. Cominciò allora un lungo periodo di degrado, terminato nel 1972 quando esso venne ricostruito ad opera degli attuali proprietari.