Le vestige le plus ancien du Domaine est le très modeste manoir de Kersuzan, du XVIe s, lieu actuel d'hébergement des artistes en résidence et seul témoignage de la famille Kermeno qui posséda le fief de Kerguéhennec plus de deux siècles et en fit tardivement le siège du vicomté de Bignan avant de devoir le mettre en vente en 1703.

En 1710, sur l'emplacement d'un précédent édifice, les frères Hogguer, banquiers suisses protestants ayant des intérêts dans la Compagnie des Indes, originaires de Saint-Gall mais résidant à Paris, commandent à l'architecte Olivier Delourme, auteur de l'église Saint-Patern à Vannes, le château et les communs ordonnancés autour de la vaste cour que nous connaissons.

En 1732, le domaine, est acquis comme terre de rapport agricole et forestier par le Maréchal de camp des armées de Louis XV, Guy Auguste de Rohan, qui n'y réside pas. Son fils doit s'en séparer peu après la révolution. (C'est à cette époque qu'un proche de Cadoudal, natif du village, bastion excentré de la chouannerie, se proclame roi de Bignan.)

Le Domaine de Kerguéhennec entre dans le patrimoine de la famille Janzé en 1802. D'importants travaux sont entrepris par le comte Paul-Henri de Lanjuinais, député puis président du Conseil général du Morbihan, qui en prend possession en 1872. Pour le réaménagement du château, le nouveau propriétaire fera appel à un architecte parisien, Ernest Trilhe, spécialisé dans la restauration, qui œuvra pour les décors du château de Combourg (1876) et à Villandry (1881).

Pour le parc, le comte de Lanjuinais contactera les frères Bühler, très éminents paysagistes d'origine suisse qui se sont déjà rendus célèbres par la création du parc de la Tête d'or à Lyon (1854) et qui viennent de réaliser les jardins du Thabor à Rennes (1867). L'apparence du château est changée à l'extérieur par l'adjonction d'un relief sur le fronton, d'un campanile axial, d'un perron encadré de deux colonnes supportant un balcon, et par la modification du portail d'honneur, tandis que la décoration intérieure est entièrement reprise dans le goût Renaissance du moment, et certains détails largement inspirés des châteaux de Blois et Fontaineblau, dont la restauration fut assurée par Félix Duban, professeur de Trilhe. Denis Bühler viendra à Kerguéhennec et rendra un plan que le commanditaire va faire appliquer dans ces grandes lignes : percement et aplanissement de l'allée cavalière au sud, création du bassin de style Louis XIV, jardin à la française dans la cour, au sud et le long de la façade nord du château, jardin anglais au parcours sinueux plus au nord. Le comte de Lanjuinais, aidé de son chef-jardinier Jarry, qui restera vingt ans à son service, apportera toutefois sa touche personnelle. Par exemple, il ne suivra pas les recommandations de Bühler pour le chemin d'accès, qu'il concevra lui-même, et l'arboretum pourrait être dû à sa seule initiative.

Le Conseil général du Morbihan acquiert le parc en 1972. En 1977, un plan d'eau est creusé à l'emplacement des marais qu'avait sans succès voulu remblayer le comte de Lanjuinais. Les sculptures d'Étienne Hajdu, Ulrich Rückriem, Richard Long, Giuseppe Penone, Marta Pan, et Jean-Pierre Raynaud sont installées en 1986. Le centre d'art et le parc de sculptures sont inaugurés la même année. Une violente tempête bouleverse le parc en 1987. En 1988, le château et les communs sont classés Monuments historiques et la partie nord du parc est inscrite à l'inventaire. Après les écuries, la bergerie est réhabilitée. Une étude paysagère est commanditée par le Conseil général en 2000. La restauration intérieure du château est entreprise à partir de 2001.