À l’emplacement du château, s’élevait l’ancien mas de la Peyssine (1435), domaine de chasse appartenant à Charles de Boucicot, conseiller à la cour des comptes de Montpellier. Le mariage de sa fille, Anne, avec Georges de Belleval fait passer le domaine dans leur descendance. Dans la deuxième moitié du XVIII siècle, François Gaspard Richer de Belleval, confie à Jean Antoine Giral, l’auteur de la perspective du Peyrou à Montpellier, le soin de construire le château que nous connaissons. L’édifice est terminé en 1771.
La famille de Belleval reste propriétaire du château de la Peyssine jusqu’en 1817. En 1814, Elisa Bacciochi, grande-duchesse de Toscane et sœur de Napoléon I, fuyant ses états italiens envahis, le loue durant trois semaines.
La propriété passe ensuite en diverses mains pour être acquise en 1883 par le collectionneur Alfred Henry Chaber. C’est à cette époque que le nom de l’édifice est transformé en « château de la Piscine ». Le fils d’Alfred Chaber, André, apportera tous ses soins à restituer les jardins à la française dans la première moitié du XX siècle. C’est sa petite-fille qui veille aujourd’hui sur le château et ses jardins.
En avril 1965, le domaine a reçu la visite de Sa Majesté la reine Elizabeth, la reine mère lors d’un voyage privé en France.
Cette propriété ne se visite que très rarement — uniquement les jardins — lors de la Journée des jardins et de la Journée du patrimoine.
