Reeds in de 12de eeuw beschikte Vlamertinge over een kasteel, wat wijst op het vroege belang van de heerlijkheid binnen het feodale landschap van Vlaanderen. In een keure uit 1221 wordt Johan van Vlamertinge vermeld, een duidelijke aanwijzing dat de heerlijkheid toen reeds een gevestigde juridische en bestuurlijke entiteit was. Vlamertinge en het nabijgelegen Elverdinge vormden twee afzonderlijke heerlijkheden die rechtstreeks afstamden van de graven van Vlaanderen. Hoewel zij juridisch gescheiden bleven, stonden beide domeinen gedurende lange perioden onder het gezag van dezelfde heren. Het betrof vaak bastaardtakken van het grafelijk huis, wat de nauwe en langdurige verbondenheid van de hoge adel met deze streek onderstreept.
Doorheen de middeleeuwen en de vroegmoderne periode bleef de heerlijkheid Vlamertinge een belangrijk lokaal machtscentrum. De aanwezigheid van een kasteel, gecombineerd met de strategische ligging nabij waterlopen zoals de Kemmelbeek, gaf het domein zowel economische als defensieve betekenis. De opeenvolgende heren van Vlamertinge oefenden niet alleen bestuurlijke macht uit, maar bepaalden ook in belangrijke mate het sociale en agrarische leven van de omliggende gemeenschap.
Het huidige kasteel van Vlamertinge werd opgetrokken in 1857-1858, onder impuls van burggraaf Pierre-Gustave du Parc. De bouwsite werd gekozen nabij de Kemmelbeek, wat niet alleen esthetische voordelen bood, maar ook aansloot bij de historische traditie van watergebonden adellijke residenties. Voor het ontwerp deed du Parc een beroep op de jonge, maar veelbelovende architect Joseph Schadde. Dit kasteel was het eerste ontwerp dat Schadde realiseerde, en het betekende het begin van een uitzonderlijke carrière. In de daaropvolgende decennia zou hij uitgroeien tot een van de meest gevraagde architecten van België, verantwoordelijk voor tientallen kastelen, herenhuizen en publieke gebouwen, en synoniem worden met prestige en architecturale verfijning.
Het kasteel werd ontworpen in Vlaamse Renaissancestijl, een historiserende bouwstijl die in de 19de eeuw bijzonder populair was bij de adel. Het gebouw wordt gekenmerkt door het gebruik van rode baksteen in combinatie met natuurstenen speklagen en omlijstingen, trapgevels, slanke torentjes en een evenwichtige compositie van verticale en horizontale elementen. Deze architectuur verwees bewust naar de bloeiperiode van Vlaanderen in de 16de eeuw en moest zowel historische continuïteit als sociale status uitstralen. Het omliggende park werd landschappelijk aangelegd en sluit harmonieus aan bij het landelijke karakter van Vlamertinge. De Kemmelbeek, die door het domein stroomt, versterkt het pittoreske en rustgevende karakter van de site.
Tijdens de Eerste Wereldoorlog werd het kasteel herhaaldelijk ingenomen door verschillende legereenheden. Door zijn ligging in de nabijheid van het front kwam het domein meermaals in de vuurlinie terecht. De opeenvolgende bezettingen hadden zware gevolgen: het interieur werd systematisch leeggeplunderd en het gebouw liep aanzienlijke schade op. Na de oorlog toonde burggraaf Maurice du Parc zich bijzonder sociaal geëngageerd. Hij stelde een groot deel van het kasteel ter beschikking van het Amerikaanse Rode Kruis, dat er hulp verleende aan de zwaar getroffen lokale bevolking en bijdroeg aan de wederopbouw van het sociale leven in de streek.
Ook tijdens de Tweede Wereldoorlog bleef het kasteel niet gespaard. Duitse militairen werden er ingekwartierd, wat opnieuw tot beschadigingen leidde, zij het minder verwoestend dan tijdens het eerste conflict. Na de bevrijding volgden herstellingswerken, waarna het kasteel opnieuw zijn residentiële functie kon opnemen.
Sindsdien wordt het kasteel onafgebroken bewoond door de familie du Parc. Daarmee vormt het een zeldzaam voorbeeld van een adellijke residentie die al meer dan anderhalve eeuw in handen is van dezelfde familie. Deze continuïteit draagt in belangrijke mate bij aan de historische authenticiteit en het levend karakter van het domein.
Een bijzonder symbolisch moment in de recente geschiedenis van Vlamertinge vond plaats in 1974, toen koning Boudewijn persoonlijk aanwezig was bij de begrafenis van graaf Gratien du Parc Locmaria. Zijn aanwezigheid onderstreepte niet alleen de maatschappelijke betekenis van de familie du Parc, maar ook de blijvende historische en morele waarde van het kasteel en zijn bewoners binnen de Belgische adellijke traditie.