Le plan actuel, datant de 1882, est de Louis Cottin, paysagiste à Nevers. C'est un parc à l'anglaise de forme triangulaire avec de larges ouvertures sur le paysage environnant. Aujourd'hui ses arbres plus que centenaires en sont l'un des nombreux attraits. Marronniers blancs et roses, ifs, magnolia, charmes, hêtres, noyers, chênes et érables forment un paysage harmonieux et paisible qui se parent de couleurs chaudes à l'automne. On y remarque également deux cèdres de l'Atlas, un majestueux cèdre du Liban ainsi qu'un spectaculaire hêtre pourpre.
Le parc porte encore les traces d'un jardin à la française. On peut ainsi admirer une allée de buis tricentenaires de près de trois cents mètres de long ainsi qu'un canal alimenté en eau par deux sources.
En 2009, un labyrinthe de charmille a été créé en façade et une centaine d'arbres d'essences variées ont été plantés dans le parc choisis tant pour leur aspect esthétique que pour leur intérêt botanique.
Le plan du comté de Sancerre de 1674 donne la représentation du château après sa reconstruction partielle, un plan en U. Il est entouré de douves avec un châtelet d’entrée commandant le pont-levis. La porte d'entrée à bossage donne accès à un escalier en pierre rampe sur rampe.
Des éléments architecturaux du XVe siècle sont visibles sur l'aile nord-ouest son corps de logis central et sa tourelle d'escalier.
Le dénombrement de 1700 en précise la description : le château consiste en un grand corps de logis de face flanqué par derrière et au milieu d’une grande tour couverte d’ardoises, deux autres bâtiments avec ailes, comprenant une grande salle, plusieurs chambres hautes, chapelle et prison, pont-levis en planches et dormant en pierres à arcades, profonds et larges fossés remplis d’eau vive ; basse cour avec portail accompagné de deux tours, le tout environné de hautes murailles et fossés profonds, gros colombier en pierre.
Après la Révolution, sous la Restauration, le pont-levis est remplacé par un pont dormant en pierre, les fossés par des vallonnements de gazons, les murailles et les fortifications rasées.
Sous le Second Empire, une ferme modèle est reconstruite à la place de bâtiments de ferme jugés obsolètes.
Vers 1880, le Colonel Collard fait démolir l’aile gauche du château ouvrant ainsi la vue sur le Parc et sa rivière. La tour est rehaussée et coiffée de créneaux, les ornements architecturaux des bâtiments revus dans le style néorenaissance. Les communs sont reconstruits et le colombier est déplacé.
Les relevés les plus récents mettent en évidence la structure médiévale du corps central et confirment l’édification de l’aile en retour sud-est au XVIIe siècle sur une base plus ancienne.
Le château de Pesselières est un Monument Historique protégé.
Une rue de Sancerre à proximité immédiate de ce qui fut autrefois l’Hôtel de Pesselières porte le nom du Sénéchal de Pesselières.
Chaque année le 1er juin a lieu à Pesselières la seule survivante de l’une des quatre foires annuelles datant du haut Moyen Âge, réputée la plus ancienne de France avec celle de Beaucaire.